从永乐十三年，马致才被朱瞻基提拔，负责组装了第一台简易车床，马致才就成为了大明数得上的机械专家。
他这个专家从从九品到六品高位，带来不仅仅是荣耀，还有巨大的压力。
为了保持自己的优势，为了马家的荣耀，他不敢懈怠，这几年一直都冲在各种机械改进的前线。
从第一台车床，第一台磨床，第一台联动车床，第一台重型压铸机，他都一直参与其中。
在朱瞻基前往西洋的三年间，他与工部的一众工匠，通过对蒸汽机的改进，已经能够让蒸汽机发挥比水车更加平顺的动力。
只是没有得到朱瞻基的允许，如今的蒸汽机技术依旧停留在研究院，就连內监的压铸厂里面，也只是安装了一台试验性质的蒸汽机。
蒸汽机的原理其实非常简单，就是利用水烧开之后水蒸汽排放产生的动力来带动机械的运转，知道了原理，想要设计出联动装置并不困难。
困难是给蒸汽输送管道密封，还有建立关一套可靠的联动装置，能够把蒸汽机的动力利用起来。
在水车联动机械装置逐渐完善起来的时候，其实这套联动装置也不难了。
但是，仅仅是利用铜管来完善蒸汽的压力的输送，就耗费了几十个工匠经过三年的潜心研究。
他们利用铜管，铜皮夹上木屑凝结的垫片来进行密封，加上如今已经开始大量应用的螺丝，螺母，才终于让蒸汽机的动能得到充分利用。
朱瞻基进入研究院的这个大仓库的时候，加热已经进行了一段时间，压力逐渐上升，蒸汽机罐体上方的几个减压阀依次开始跳了起来。
虽然有朱瞻基的提醒，但是现在工匠根据朱瞻基的提示，做出了常温水银温度计，却还不能做出高压测试计。
但是不能因此就小看了古人的智慧，他们虽然不能制作出精密的压力表，但是却能通过不同的减压阀来测试压力。
在罐体的上方，有五个重量不同的减压阀，在第四个减压阀跳起来之后，就说明压力已经够了，可以保持火力。
如果第五个跳了起来，就必须开始灭火，减小火力，不要让压力仓的压力过高。
因为一开始没有掌握好分寸，虽然有朱瞻基的提醒，还是爆炸过一次，当场死了两个人。
要是在中国古代的正常情况下，蒸汽机的研发肯定就停了。但是这是朱瞻基要求的，不要说死两个人，就是死两百人，两千人，这件事也会继续研发下去。
朱瞻基对蒸汽机也不熟悉，这个设备虽然简单，但是如何将气压变成动力，绝不是一个外行靠幻想就能实现的。
相比之下，他对单缸柴油机还更熟悉一些，因为他小时候，家里还有一台手扶拖拉机，他经常帮他父亲维修过，知道柴油机的工作原理。
但是他没有想到，蒸汽机竟然也跟汽缸有关系，而且必须通过汽缸才能实现气压的动力转换。
在没有见过蒸汽机的动力转换之前，朱瞻基偶尔想到这个发明，还一直在想蒸汽机如何将气压转换为动力，却一直想不通。
但是现在看到实物，他彻底明白了过来。
所谓蒸汽机的工作原理，跟内燃机差不多，内燃机的缸体，活塞，进气口，排气口，蒸汽机同样有。
通过气压冲压活塞，带动连杆，曲轴，然后才能将能量转化为动力。
看到眼前的这一幕，他丝毫不怀疑内燃机的出现，其实就是根据蒸汽机的原理来的。
只不过，后世在工艺水平达到了成熟之后，自然而然就出现了内燃机。
眼前的蒸汽机将气体通过铜管，连接在了两个简易汽缸上面，通过活塞的往复运动，两个活塞不同时的上下，带动机械的运转。
由于蒸汽机具有恒扭矩、可逆转、运行可靠的有点，它比水车的动力更加可靠，而且，还不会因为水力的影响，影响到机械的运转。
更让朱瞻基惊讶的是，马致才他们根据车床的工作原理，给蒸汽机增加了一个离合装置，还利用不同的齿轮配比，给蒸汽机的动力提供了不同速度和扭矩力的不同选择。
这等于是装上轮子，就直接能变成汽车了啊！
这真是太让朱瞻基惊讶了，他根本没有想到他们这些工匠能达到这一步。
不过转过头来在想想也能理解，因为大明不是一点一点摸索，而是在朱瞻基的指导下，先出现了车床，机械纺织机，冲压机之后，才有发明的蒸汽机。
既然是用蒸汽机来取代水车的，那么他们这些人自然会考虑到蒸汽机的应用性。
车床，钻床，磨床需要快速，纺织机需要慢速，冲压机也需要慢速，还需要大扭矩。
所以为了取代水车，他们自然会考虑蒸汽机的实际应用。
那么现在，朱瞻基也在考虑要不要在应天府建设一条小火车线路了。
火车的应用也需要不停的摸索，车厢的大小，压力，重力，减震，包括刹车等等，都需要一点点的完善。
如今大明与各国之间的经贸往来还是以大明的主动为主，蒸汽机的技术只要蒙上一层神秘的外衣，并不怕很快就会被其他国家偷学了去。
有几年的缓冲时间，大明的蒸汽火车技术逐渐完善，等他们会制作蒸汽机的时候，大明的火车已经能跑了。
而且，还有专利这个武器可以用。
这蒸汽机是我大明发明的，你们想制造，来跟我大明学。你敢自己造，就别怪我的大军直接开上门去打你。
想到这里，朱瞻基原本还想暂时对蒸汽机技术保密，现在也不在乎了。
“马爱卿，这蒸汽机的技术是否已经成熟？”
马致才并没有因为侄女嫁给朱瞻基就变的张扬，依旧保持着原本的低级技术官的本色。“殿下，这蒸汽机的动力大小与自身的大小有关，与气压罐的管壁厚薄，出气管的大小有关。
不同的规格，可以有不同的动力，并且力道比水压的更稳定。唯一比不上水车，就是耗费泥炭，还有一些部件容易损坏。”
这些缺点朱瞻基当然也知道，但是蒸汽机相比水车的优势实在太大了。水车只能建在水边，还要有足够的水力。但是蒸汽机随便哪里都可以使用……
朱瞻基问过之后才知道，因为没有得到授意，如今蒸汽机仍然还在验证阶段，并没有推出。
但是在內监的纺织作坊，铸压场，淮北的煤矿，还有缫丝厂都各有一台不同大小的蒸汽机在使用。
有了蒸汽机，煤矿的积水问题就能得到很好的解决，煤井的出煤量也大增。
不过，在大明，一切技术仍然是为政治服务，在没有得到朱瞻基的同意之前，哪怕淮北煤矿想要出高价买几台蒸汽机，工部也没有同意。
去年夏天，郑亨回到了应天府，见到了蒸汽机，立刻认识到了蒸汽机能在铜矿石的传送上，有重要的作用。
但是哪怕他这个武安侯出面，工部依旧没有给他面子。
实际上，工部也想早点推出蒸汽机啊，这跟水车技术不同，可是能给工部带来巨大利益的。
看到工部在场的官员们的迫切神色，朱瞻基却叹了口气。
按照这样发展下去，必须要把工部的官员们进行划分了，总不能让大明的官员，一个个变成官商吧。
既当运动员，自己又当裁判员，这样只会把工业市场搞成一团糟。
但是这个市场朱瞻基是绝对不会放开的，他要让整个国家的发展技术，全部控制在国家的手里，或者说是皇室的手里。
而且，工部现在已经有了水泥这个大财路，修路这个肥差，还有专利这个敛财利器，势必会变得越来越大。
趁早划分好官员和官商之间的界限，也能让以后的管理更加顺畅。
想通了这个思路之后，朱瞻基召集所有人来到了大殿。
首先，他当然也是毫不吝啬赞扬，将所有人都夸奖了一番，并且承诺给所有参与蒸汽机研发的人员，官升一级。
然后，他向工部的两位尚书，吴中和宋礼说道：“蒸汽机经过了三年的效验，如今已经能推广开来。但是，除了朝廷控制的矿山，和工场，短期内不能卖给商户。”
宋礼点头说道：“仅仅是朝廷的纺织作坊和机械厂，已经足够工部的工匠们生产好几年的了。”
朱瞻基摇了摇头说道：“你们说的太保守了，仅靠工部的工匠是远远不够的，因为真正需要用到蒸汽机的地方，远不止这些矿山和工场，还有船只……”
一个年轻的九品官员忍不住激动地站了起来，想要说什么，但是突然意识到了自己的冒失，不敢开口，红着脸站在了那里。
工部侍郎李庆斥道：“放肆，如今殿下和诸位大人议事，怎有你说话的余地？”
那年轻所副长揖到底，躬身说道：“请恕属下见到殿下心喜，一时失仪。”
李庆还欲再说，朱瞻基笑道：“今日本就是畅所欲言，寻一万全之计，这位所副既然有话要说，股也给你一个说话的机会。”
那官员看了看李庆板着的脸，等他微微点了点头，他才敢开口说道：“殿下，微臣两年前就有将蒸汽机装在船上的想法，并且为平底船和尖底船设计了不同的传动。方才听到殿下说要将蒸汽机装上船，所以微臣一时失态。”
朱瞻基看了一眼依旧板着脸的李庆，笑着摇了摇头说道：“李爱卿，今日不是朝会，本就是希望诸位臣工能各抒己意，取长补短，如此严厉，却让他们都不敢开口了。”
李庆乃是北方人士，身材高大。他在国子监求学期间就锋芒毕露，得到朱元璋的重视，以国子监学生代理右佥都御史，后来被授予刑部员外郎，又升为绍兴府知府。
永乐元年，他升任刑部侍郎，当时勋贵武臣多令子弟和家人经商贩盐，成为百姓的祸害。
他刚正不阿，连续查处忻成伯赵彝擅自杀死运夫，盗卖军饷；都督谭青、朱崇贪婪放纵，贪墨。此后，他又弹劾都督费王献欺罔、梁铭贪婪残暴、镇守德州都督曹得贪财等等，经他手处置的高级官员有数十人。
在左副都御史位上，因与纪纲私交莫逆，他遭到官员联合弹劾，但是朱棣仍然舍不得惩治他，只是将他迁任工部侍郎。
以前的工部侍郎当然比不上左副都御史，但是如今的工部油水丰厚，也需要他这样一个黑脸大臣来震慑官员。
原本朱棣想要将他升任工部尚书，但是因为吴中被赶回了工部，所以他依旧在侍郎的位置上。
李庆长揖道：“殿下，纵然允许各级官员各抒己见，也不能荒废了规矩。众位官员可将条陈陈上，若殿下属意，可唤他们回话，却不能自作主张。朝廷如今刚实行新的议事法则，连各位大人们都要按规矩来，岂容……”
朱瞻基连忙打断他的话说道：“李爱卿所言甚是……”
李庆感受到了朱瞻基的维护之意，也不再废话了，再次长揖。“殿下请继续……”
看到他端坐如钟，眼神犀利地看着下方，众人都不敢再发出声音。
朱瞻基这才又继续说道：“将蒸汽机装在船上，只要有泥炭，哪怕是没有风，逆风，船只也可以航行无阻。除此之外，孤还有意将蒸汽机装在轨道车上，今后从淮北运煤就不用百姓一车一车地拉过来。”
下面一阵哗然，吴中问道：“殿下，这蒸汽机如此巨大，车轮如何承受得起？”
朱瞻基笑问：“如果是用钢铁的车轮呢？”
“那道路……”
朱瞻基点了点头说道：“孤早已考虑了这个问题，如果在下面以木轨做路，木轨上面镶嵌铁皮，铁制车轮沿固定轨道行驶，可能行？”
一众官员都沉吟起来，考虑其可能性。
如今钢铁产量不足，用完全的铁轨有些不实际。最早的铁轨其实也是木制的，上面镶嵌一层薄铁皮，也不影响使用，只是需要经常更换损坏的铁轨。
朱瞻基又说道：“孤欲在应天府修建一条环城的轨道，以蒸汽车为动力，可以供全城百姓乘坐。诸位爱卿可仔细参详，这轨道需要建多宽，建多大的车。孤只要求，一节一节的车厢连接起来，能够容纳两百人以上。”
朱瞻基的这段话可不是商议，而是命令了。
这样的时候，没有人再怀疑朱瞻基的决心，他们考虑问题的角度也就变了。
从这样的轨道，这样的车子能不能建，变成了一定要建出来。
布置完了新的任务，朱瞻基让李亮收下了让他们每个人的写的各项应用建议，他就要准备离开了。
机械研究院只是他视察的一个研究院，还有其他研究院都要一一走到。
当然，李庆他们也都是一一作陪，但是中层一下管理人员，是没有资格陪朱瞻基到处看的，因为他们没有资格了解各个研究院的研究不同，只能知道自己研究的一些事。
每个人不同的思路，写出来的奏折都是偏向于自己的研究和发明，这也是他们每个人共同的工作任务。
朱瞻基尽量保证每个人的建议都是亲自看，他需要用这种方式了解所有人的研究进度，研究有没有意义，有没有作用。
通过这种方式，他就能掌握整个研究院的发展方向。
而且，许多这个时代的人的奇思妙想，也能触发他将一些遗忘的记忆想起来。
化学研究院里，受益于显微镜的发明，许多化学染料，包括硫酸和硝石的研究，都能突破知其然不知其所以然的关口。
但是，没有理论的支持，许多知识都不能形成系统的学问。
比如染料的研究，大部分人还只是靠经验来发明，根本不知道为什么不同的物质混在一起们就能变成不同的颜色。
现在他们通过显微镜的观察，对染料的性质更了解了，但是对如何从分子，原子的角度来看待事物的本质，他们还不会。
朱瞻基也不会，所以他也拿不出好的主意。
他当然知道三酸两碱的重要性，但是如何造出三酸两碱，他自己都没有概念，又如何能指导别人？
他听说过诺贝尔用硝化甘油和硅藻土合成了安全炸药，但是连硝化甘油是怎么做的都不知道，硅藻土是什么他都不知道，又怎么知道现代炸药如何生产？
所以，来到这里，他也就只能看看，鼓励众人一番。
因为三年前的空气试验，如今的化学研究院成了稀奇古怪的实验基地，众人痴迷于空气的分离，还研究出了不少附产品。
比如铝合金就被他们研发了出来，但是这种实验室里出来的产品，根本没有形成有效的加工工艺，想要实现铝的量产，还有漫长的路要走。
在这一天最后的时间里，他来到了格物研究院。
因为机械，钢铁，纺织，造船，这些格物类的分类都被划分了出去，所以格物研究院的主要作用不是发明创造，而是进行物理理论知识的整理。
在朱瞻基出海之前，马迪就整理出来了一套物理基础教材，但是当时朱瞻基要出海，这些知识还没有普及出去。
在出海期间，朱瞻基将马迪编写的一套基础知识教材也看了一遍。虽然这些知识体系还没有完全建立起来，却已经有了一个框架。
在这本书里面，马迪提出了许多未知的问题，并且把这些问题全部写进了书里面。
（头昏脑涨，后面会写一些基础物理的东西，写的不尽人意，全部删了，明天再写。这样的内容不会很多，下一章马上就要转向查案。）