李之藻与宋应星在江南的足迹，已悄然越过了织机的范畴。在系统梳理苏松织造技艺的过程中，他们不可避免地触及与之相关的领域——印染所需的靛蓝、红花种植与制备，织机木料处理所需的特殊桐油，乃至为工坊提供动力的水车、风车的效率改进。每一次访谈老匠，每一次记录工序，都像是推开一扇新的门，门后是另一个自成天地却又与外界千丝万缕的技艺世界。
宋应星的笔记越来越厚，分门别类，从《乃服》（纺织）逐渐扩展到《彰施》（染色）、《粹精》（粮食加工）、《膏液》（油脂）、《杀青》（造纸）乃至《冶铸》、《锤锻》的雏形。他并非全知全能，许多记录粗浅甚至可能有误，但那试图用明晰图文、统一尺度去理解、归纳百工技艺的尝试本身，已散发出迥异于传统经验传承的理性微光。
这一日，他们拜访太湖畔一位以改良水车闻名的老木匠。老人起初对这两位“官老爷”心存戒备，但见宋应星挽起袖子就能与他讨论齿轮变速原理，李之藻能随手用炭笔在木板上演算不同桨叶角度下的受力估算，戒备渐去，话匣子打开。老人不仅展示了巧妙的联动水车设计，还提及他尝试用类似原理改进筒车（灌溉用的龙骨水车），可使汲水效率提高近三成，却因“改动祖宗成法”而遭乡里老农抵制，未能推广。
说者无意，听者有心。李之藻与宋应星对视一眼，都看到了对方眼中的亮光。灌溉！农事之本！若真能有效提升灌溉效率，其意义或许比织机改良更为深远！
他们详细记录了老人的设计，并承诺绝不外泄其秘，只是“为朝廷稽核百工，存档备查”。离开时，李之藻意味深长地对宋应星道：“宋先生，看来吾等所察，不应止于织造一隅。农桑乃国之根本，水利尤为要害。此老之技，或可小试于官田。”
几乎与此同时，一份来自登莱巡抚的紧急咨文送到了北京兵部。咨文称，近期巡防水师与零星海寇接战，发现对方所用部分火铳，竟比官军制式鸟铳射程更远，精度更稳，虽数量极少，却已引起警觉。登莱巡抚怀疑，可能有沿海奸商私通外番（或指葡萄牙、荷兰等早期东来者），偷贩、仿制了西洋火器，恳请朝廷重视，并咨询工部军器局，可否加紧研制、改良现有火器，以备不虞。
兵部将咨文转至内阁。徐光启看到“火器”、“西洋”、“改良”等字眼，心中那簇关于“格致院”的微光骤然跃动了一下。边患的威胁，永远是促使朝廷重视技术的最直接动力。辽东的胜利已证明新式火器的价值，如今海疆又现端倪，这正是将“匠作改良”、“格物之学”与最紧迫的国防需求挂钩的绝佳时机！
他立刻召见兵部、工部相关官员，以及一直对火器改良颇有兴趣的几位低级将领和匠户出身的军器局大使，详细询问情况。一位老匠目直言不讳：“阁老，非是小的们不肯尽力。军器局如今造铳，仍是嘉靖年传下的老法子，料、工、药皆有定规，不敢擅改。偶有巧思，上报层层，多半石沉大海。且……且局中银钱物料时有克扣，巧妇难为无米之炊啊！”话语中满是无奈。
徐光启听在耳中，记在心里。他意识到，无论是江南的农具水利，还是北京的火器军械，都面临同样的困境：技艺散乱传承，缺乏系统整理与创新激励；官府管理僵化，扼杀改进活力；资源被层层盘剥，难以用到实处。
数日后，一次内阁议事结束，其他阁臣散去后，徐光启单独留下，向首辅（此时徐光启已是实际上的决策者，但名义上仍有资深阁臣居首）及在场的司礼监秉笔太监，郑重提出了一个酝酿已久的想法。
“陛下既有推广匠作良法、增利国用之意，”徐光启语气沉稳，“然如今各处改良，皆系零散自发，或遇阻于地方，或困于规程，难成气候，效力不彰。尤以火器之事，关乎海防边防，更不可等闲视之。”
他略作停顿，见首辅和秉笔太监都凝神听着，便继续道：“下官愚见，或可于工部之下，仿‘协理司’旧例，略加扩充，设一‘格物考工所’。其职司可明确为三：一曰‘采风’，即派员访查天下，凡有益农桑、水利、军械、日用百工之巧法良器，无论官民，皆记录图谱，考校实效；二曰‘试制’，于京师择地设场，召募巧匠，将所采良法择优试制改良，务求实效；三曰‘稽核’，凡试制有成、确可推广者，拟定章程，核算工料，会同有司，审慎推行。”
他没有用“格致院”那个过于理想化的名字，而是用了更低调、更偏向实务的“考工所”。职能也限定在“采集、试验、核算”的务实层面，避开了“研究”、“教育”等可能引发争议的领域。
“此‘考工所’之设，”徐光启强调，“非为增官冗费。可暂由工部现有官员兼领，初设只需少许经费，用于访查、试制之基本开销。其首要之务，便是应登莱之请，集中巧匠，会同兵部，专攻火器改良一事！若有所成，既可固我海疆，亦可彰陛下重实务、利国家之明德！”
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