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随着规模的壮大不断的持续投入，至于‘产出’最快也得十年之后才能出显效果。
不过赵昺也有一只能下蛋的母鸡，那就是皇家科学院。这个单位他定位于对实用技术的研究，也就是他提供思路，设置课题，由他们进行研究和解决，并最终造出可以用于实际应用。当下已经投入实用的沼气灯就是出自于他们之手。
在陈普拒绝出任院长之后，赵昺委任大匠李栩为院长。这老头儿现在已经七旬了，他既有理论基础，又有实践经验，现在各个工程部队筑城、修堤和建屋都采用其制定的规范。而现在他手下已经有从各地选拔和征调能工巧匠及各行各业的人才近千人，但主要集中在制造行业，也有少部分人从事冷门学科的研究。
科学院的院址选择在凤凰山南麓的一片占地上千亩的谷地中，远离尘嚣，十分僻静，闹出点什么动静也不会引起乱子。当然这些人也不会闭门造车，他们的任务就是解决实际问题，所以也常会受各个工坊和工地的邀请前去指导工作，解决实际问题。
花费重金打造的这支队伍，当然不是白养的，现在已经有几项新技术诞生，已经完成‘实验室’的试制，正在研究如何进行实际应用和批量生产的工艺。
赵昺最敢欣慰的是金属机床的试制成功，不要小看这小小的进步。过去采用的机加工设备大部分构件都是木质的，这也是源于材料易得和便于加工。但是缺陷也是极为致命的，就是其的工作不稳定性，导致加工精度不足，无法对‘精密’零件进行加工及难以达到标准统一。
金属机床的稳定性要远高于木质机床，能够提高产品质量和进行较为精密的加工。虽然知道好处多多，但制造出来确实不容易，这涉及到从冶金到加工等等多个方面。所以这个工作在军器坊成立之初就在进行，可以说是边研究边实践，逐步用金属零件替代木制零件。
到如今科学院试制成功的金属机床已经是第三代了，当然即便如此也无法与现代即便已经报废的机床相提并论，不过赵昺相信有了这台母机，就可以制造出精度更高的机床，进而进行量产，完成设备的更新换代，这已经足以让他感到骄傲了。
让赵昺最为兴奋的是科学院居然成功的造出了硝酸，且搞出了可以用于生产的工艺。大家都知道硝酸在工业中是必不可少的的一种原料，而在这个时代还是一种难以得到的东西，让他已经心心念念很久了。不过硝酸的生产也是来自于他一次在将作监的视察。
在这个时代，每年宫中出于自用和赏赐的需要，都要制造大量的金银器，而这也是将作监的主要工作之一。当然虽然有些器具号称金器，但并非是纯金的，其实只是鎏金的。他十分好奇在古代社会工匠是如何做到的，而那天恰好见到了整个工艺过程。
古代的镀金工艺利用的原理：系将金熔于水银之中，形成金泥，涂于铜或银器表面，加温，使水银蒸发，金就附着于器表，谓之鎏金，近代称为“火镀金”。这是古代最精湛的金属工艺装饰技法之一，在春秋战国时已出现，已经有上千年的历史。
赵昺观看时发现其工艺流程大体分数个步骤：首先是做“金棍”，将铜棍前端锤扁，略翘起。打磨光滑，抹上热酸梅汤后沾满水银，晾干；其次是煞金：将黄金碎片放入水银之中，加热熔解；随之倒入冷水之中，形成浓稠的黄金和水银的混合物―金泥。
再一步是抹金：用“金棍”沾起金泥，再沾一种混合液将其涂在铜器上，用细漆刷沾着神秘的溶液把金泥刷匀。其后就是开金，将烧红的无烟木炭放在扁形铁丝笼内，用金属棍挑着围着抹金的地方烘烤，让水银蒸发，使黄金紧贴器物表面。最后再用玛瑙或玉石做压子，在镀金面上反复磨压，以使镀金光亮耐久。
让赵昺最感兴趣的就是涂抹在金棍上的神秘溶液，他制度在电镀前要将器件充分除锈和除油，以便是电镀件表面光洁，而现代最常用的方法就是用酸浸泡。他由此及彼，试着用工匠调配的神秘溶液滴在木材上时，出现了明显的腐蚀效果，再询问工匠这种溶液是由盐和矾等物质混合而成时，立刻意识到这可能就是‘硝酸’……