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皇帝并不着急出发，北京城离山海关有六百多里地。哪怕一天只走六十里路，十天也走到了。朱由校现在最重要的事是召见刚刚抵京的徐光启。
徐光启是皇帝派了一队由锦衣卫和太监组成的人马，前往天津请过来的。太监带着圣旨来到一个天津郊外的小村庄。当时，徐光启正在田地里带着农民煮大粪。
正所谓“庄稼一枝花，全靠肥当家”，村民们口中的徐老汉发明了一种肥料制作方法叫熟粪法。具体操作是粪与家禽骨头同煮，然后混合草木灰，作为种肥，一亩可收三十石粮食。这村子的土壤都是盐碱地难以垦殖，有了这种肥料，收成增多了不少。
不仅如此，徐老汉还把甘薯推广种植，而且还教村民用甘薯酿酒。首先将甘薯切开晾晒，并蒸熟揉烂。此法脱胎于中国传统的米酒。
徐老汉提供造烧酒的两种方法：一是用已分离出的原酒再加以蒸馏，得到头子烧酒；二是用未分离原酒的薯糟直接蒸馏。这种造烧酒法也是徐老汉借鉴了米酒米糟造烧酒法而创造出来的。村里人对徐老汉佩服到了极点，村民营生的路子多了，这个小村子就日渐富裕起来。
太监找到徐光启之后，宣读了圣旨。随后，徐光启就跟他们来到了紫禁城面见皇上。
见到这位大名鼎鼎的科学家，朱由校很是激动。眼前的徐光启已经是个年近六十的老人了，朱由校仔细端详徐光启发现他手指关节粗大、皮肤粗糙，一看就是一个干过粗活的人。
徐光启，字子先，上海人。生于明嘉靖四十一年一个商人兼小地主家庭里。他出生以后，家境已经衰落，青年时期曾经先后到广东、广西等地，教书种地为生。在这期间，他曾经七次回乡应试，直到万历二十五年，他三十五岁那年才以第一名考中举人。七年后又考中进士。
考中进士以后，徐光启在翰林院做事，他闲暇时间跟利玛窦合作翻译《几何原本》。后来，徐光启的父亲去世，他回乡丁忧，利用这段时间，他刻苦研究了数学、农学、天文学、水利学等学问。
如今，这位科学家站在中极殿中，他不知道这位年轻的皇帝是为何事召见他？
“徐光启，朕听说你擅长制造火器，是真的么？”
“回陛下，学生曾经跟西洋传教士利玛窦学习过一段时间，学习过制造火器。”徐光启现在并没有官职，所以只能自称学生。
“那你说一说这西洋火器的威力如何？”
“那学生就讲一讲红衣大炮吧。红衣大炮长两丈余，重者至三千斤，能洞裂石城，射程远达数里。比嘉靖年间仿制的佛朗机炮威力要大得多。不过红衣大炮过于笨重，戚继光戚大将军在嘉靖年间创制了一种小型将军炮，叫做虎蹲炮。此炮轻巧灵便，便于在山林水网地带机动，可以装备骑兵。但是威力吗，就不如红衣大炮了。其实学生已经派人去澳门购买四门红衣大炮，买回来以后献给皇帝您。”
“不错，徐光启你很有心啊，现在辽东战事正需要这样的作战利器。现在朝中的士大夫多是纸上谈兵，像你这样直接投入钱财为国效力的真是太难得了。”
“皇上，您过誉了。”徐光启听了受宠若惊，他心里大概明白皇上要让他制造火器对付东虏了。
“你刚刚说的是火炮，那么火枪又如何呢？
“陛下说的是鸟铳吧，我大明兵仗局仿制佛郎机的的鸟铳，相比以前有以下几个优点：其一是在铳管的前端安有准星，后部设有照门。相比于前期的火铳，有了这两个装置，鸟铳就能射击较远的目标。其二是铳管比较细长，使得弹丸的威力大大增加。比鸟铳威力更强的是已经过世的赵士祯赵大人研究的鲁密铳，鲁密铳重六到八斤，长六到七尺，铳尾有钢制刀刃，在近战时可作大刀用。赵士祯赵大人对鲁密铳的改进是增加了装发射火药的火药罐，装发射火药的发药罐与点火用的四根慢燃烧火绳。荷西各国的火绳枪虽然枪管较长，射程较远，但是由于装填的火药少，所以不如鲁密铳的发射威力大；倭寇的火绳枪虽然威力较大，但不如鲁密铳轻便。”
“没想到我大明臣子研究的火器如此精良啊，现在你把你知道会制造火器的臣子都告诉朕。”
“回陛下，御史毕懋康，学生的门人孙元化，学生的好友李之藻、焦勖都会制造火器。”
“徐光启，你认为制造火器的人需要什么素质啊？”
“学生认为制造火器的人，必须具备三点。其一，研究火器必须明理识性，能推物理之妙，合事物之性。精于理者不但能了解铳车弹药的特性，而且能够进行制造。制造枪炮要求使用质理最精的铜铁，如果错用质理粗疏的铜铁，虽然从外表上看不出它们的缺陷之处，但是只要使用猛烈的火药一试，炮管就会炸裂。在配制火药时，必须要了解硝、硫、炭三物之性理。如果不因其性，不得其理，就配置不出性能良好的火药。总而言之，制器用器时，必须详格物理、详察利弊，才能革故鼎新，造出命中致远、猛烈无敌的大炮。
其二，制造火器必须知数懂法。制造大炮，必须铸炼得法，若差之毫厘，就会失之千里。如果铸造火铳不按规定的长短与厚薄，那么所造之铳不但不能命中致远，而且会发生炸裂的事故，造成自伤的危险；如果配制火药不按规定分量进行配比，那么所配制的火药便不能摧坚破锐；如果发射者不了解火炮的射程、不识众寡之用、不掌握时机、不计算时间，那么就会发生敌未至而弹已射完，或敌已至而弹未发，给敌造成乘隙而入的机会。
其三，使用火器必须注重试验。对火器规律性的结论都应该是在多次试验后得出的，诸如以口径的尺寸为基数，按一定的比例倍数，射击火炮和炮车的各个组成部分的关系等。”
“不错，工欲善其事必先利其器。想平定辽东叛乱，火器是少不了的。像你这样会建造火器的人才就更加重要。朕听说你翻译海外的一本书叫做《几何原本》，你能不能给朕讲一讲你为何要翻译这本书啊？”
“《几何原本》这部书有着完整的逻辑，和《九章算术》大不相同。臣以为《几何原本》这部书百年以后，人人都要学都要用，所以学生才翻译的。此书有四不必：不必疑，不必揣，不必试，不必改。有四不可得：欲脱之不可得，欲驳之不可得，欲减之不可得，欲前后更置之不可得。只是可惜学生只翻译了六章，此书总共十五章，还有九章没有得到翻译。”
“为何不翻译剩下的九章呢？”
“学生是在利玛窦的帮助下，才翻译的几何原本。后来利玛窦去世，传教士龙华民继利玛窦任在华耶稣会会长，他禁止传教士向学生传授数学知识。学生认识的几个海外朋友又不像利玛窦那样懂数学，所以剩下的九章学生无法翻译。现在学生还觉得遗憾。”
“这个龙华民真是岂有此理，朕要让锦衣卫去找他好好说道说道。徐先生不必担忧，朕会帮你解决这件事。”
“陛下，龙华民是管理耶稣会的人，陛下切不可杀他。”
“哦，朕记起来了，徐先生你是天主教徒吧。”
“回禀陛下，学生只是表面的天主教徒，只是为了学习海外的知识才入的天主教。实际上学生肚子里装的还是四书五经啊！”徐光启害怕天主教徒的身份会让皇上有不好的想法。
“徐先生不要担心，朕对你是天主教徒这件事并没有偏见。只要你心中有皇帝有百姓就可以了。朕想组建一个数理院，目前的任务是专门负责为军队研究制造火炮。朕想任命你来做这个数理院的院长为国家做事。品级呢，就定为二品。这个衙门直接对朕负责。朕再给你挂一个工部侍郎衔。”
“陛下，制造火器的有兵仗局和军器局啊。不需要再增加一个衙门来制造火器。”
“不仅仅是制造火器，准确地讲是研究火器。我们大明现在还需要购入泰西的大炮，等到我们能自己研发的时候，不就不必向外购买了。数理院做的事情不仅仅是研究火器，以后还要研究数学、天文、农学各个方面。”
“谢陛下，臣明白了，臣怕孤身一人力不从心。臣能不能推荐自己的同僚加入。”
“可以，等一会儿，朕会让魏进忠给你在京城选一个好地址做衙门。顺便给你准备六十万两白银作为研究资金。”
“谢陛下。”徐光启听到这笔银子的数额就明白陛下对此事的重视态度，他跪在地上重重磕了几个响头。