皇极殿上的惊涛骇浪虽暂时平息，但余波未止。徐光启清晰地认识到，仅靠零散的“协理司”和被动防守，已不足以应对日渐合流的反对势力。要将“实学”、“匠作”真正立为经世致用的国策，必须有一个更坚实、更名正言顺的根基，一个能系统培养人才、组织研究、推广成果的机构。他心中酝酿已久的“格致院”，不能再仅仅停留于蓝图之上。
然而，直接奏请设立“格致院”，无疑会立即引发更猛烈的围攻。他需要一个契机，一个能让皇帝和大多数朝臣都无法轻易否定的、足以证明“格物”之学有“大用”而非“小技”的契机。
这个契机，随着辽东的一封例行军报，悄然到来。
孙承宗奏报：关宁锦防线驻军日常操演，发现部分火器，尤其是使用较频繁的轻型佛朗机炮和火铳，膛壁磨损较快，且不同批次火器之间，射程、精度差异明显，影响战阵配合。虽不影响防御，但若长期如此，恐不利于将来可能的主动出击或大规模野战。
这本是寻常的技术性问题，以往大多以“加强维护”、“酌情更换”了事。但徐光启却从中看到了机会。火器，是帝国边防的命脉，也是“匠作”之力最直接、最无可辩驳的体现。辽东的胜利，离不开火器；皇帝对边关安宁的依赖，更离不开火器。
他立刻以兵部尚书协理军务的身份，调阅了工部军器局和兵部武库司的相关档案，并密令李之藻，通过“匠网”暗中寻访是否有精于冶铁、铸炮、火药配比的能工巧匠，尤其关注是否有匠人提出过关于统一火炮规制、改良铁质、提高火药威力的想法或经验。
不久，李之藻回报：南京有一位祖传数代的铸炮匠户后人，因家道中落，如今在民间铁匠铺帮工，其家中秘藏一本残缺的《火攻铁冶要略》，其中提到“铁质不纯，则膛易蚀；药方不定，则力弗均”，并有若干关于测准炮膛、规范药量的土法。同时，宋应星在整理匠艺时，也从一位隐居老军械师口中，记录下一套根据火炮口径、长度估算最佳装药量的经验口诀，以及用不同比例硝、硫、炭试制火药以求得最佳燃速和威力的笨拙但有效的“试错法”。
这些散碎的知识，如同深埋土中的金砂。徐光启敏锐地意识到，若能将这些经验系统化、标准化，并结合泰西传入的些许几何、算术知识加以改进，或许能对大明火器制造产生质的提升。而这，正是向皇帝证明“格物”之学有“安邦定国”之大用的绝佳切入点！
他不再犹豫，精心撰写了一份奏章。奏章以孙承宗所提火器维护问题为引，并未直接提出设立“格致院”，而是建议：由内阁牵头，会同工部、兵部，抽调精干官员及通晓算术、匠作之才士，组建一个临时的“火器规制及效能查核协办处”，专门负责调研各地火器制造现状，收集民间良工巧法，参考泰西有益之书，尝试拟定统一的火器制造、验收标准及火药配方规范，并在京营或辽东选一小部进行试用比对，“以期提升火器之利，固我边陲”。
奏章中，徐光启反复强调“边关安危”、“火器乃国之重器”、“ standardization（规制统一）方能提升战力、节省国帑”，字字句句都戳在皇帝最关心的“安”与“省”二字上。
奏章送入西苑。这一次，万历皇帝看得比以往任何一次关于“匠作”的奏报都要认真。火器，他不懂，但他知道这东西守住了辽东，让他可以安心享乐。现在孙承宗说火器有问题，徐光启说可以想办法让它更好、更省钱，这似乎……是件正经事，比纺纱织布要紧得多。
“张宏，”万历放下奏章，问侍立一旁的司礼监掌印，“徐先生这个‘协办处’，你以为如何？”
张宏心中飞速权衡。火器事关重大，且徐光启此番提议局限于“火器规制”，名目正大，又关乎边防，反对的阻力会小很多。若此时阻拦，万一将来边关因火器问题出事，自己也难逃干系。不如顺水推舟。
“皇爷，火器乃镇国利器，徐阁老所奏，乃是为国筹谋，老成慎重之举。”张宏躬身道，“且只是‘协办’、‘查核’、‘试行’，并非大兴土木，靡费无度。若真能因此使火器更利，边关更固，亦是皇爷圣德所感。奴婢以为，可准徐阁老所请。”
万历点点头：“既如此，便准徐先生所奏。着内阁会同工部、兵部，即行筹办。一应事宜，务求实效，不得虚应故事。”
旨意下达，朝中虽有微词，但面对“巩固边防”的大义名分，反对者一时也难以找到强有力的驳斥理由。徐光启成功地将“格物”之学的实践，从民生领域，巧妙地拓展至了军工国防这个更核心、更敏感的领域。
“火器规制及效能查核协办处”很快在京城西郊一处僻静的旧官仓挂牌。徐光启亲自兼任“总协办”，李之藻被调回担任“稽核主事”，宋应星也被秘密征召入京，以“匠艺咨议”的身份参与其中。同时，徐光启从钦天监、国子监算学科以及工部、兵部底层官员中，选拔了若干名通晓泰西算术、或对匠作有实际兴趣的年轻官员充实进来。
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这个名义上的临时机构，实际上成为了徐光启构想中“格致院”的第一个实质性雏形。在这里，宋应星带来的民间匠人经验，李之藻的算学统筹，徐光启对泰西学识的了解，以及年轻官员们的热情，第一次被系统地整合起来。
他们的第一个目标，便是改进火药配方。宋应星带来的“试错法”被规范化，李之藻设计了对比试验的记录表格，他们按照不同比例反复配制小剂量火药，在严格控制的环境下测试其燃烧速度、残渣量和推力。同时，徐光启设法弄来了一些泰西传教士关于硝石提纯的简陋记述，也纳入参考。
经过数百次枯燥而危险的试验，他们最终确定了一个硝、硫、炭比例更优、且制定了详细提纯和混合工序的新配方。试用小样显示，新配方的威力比工部军器局现行标准配方提升了约两成，且燃烧更稳定，残渣更少。
随后，他们开始着手研究火炮规制的统一。利用那个铸炮匠户后人家传的《火攻铁冶要略》残本，结合宋应星收集的其他经验，他们尝试制定一套基于口径和倍径（炮管长度与口径之比）的简易标准，并提出了对炮身不同部位铁质要求的初步设想。甚至，他们还用简陋的工具，尝试测量和校正火炮的膛线（如果存在的话）平直度。
工作繁琐、缓慢，且充满未知。旧官仓里时常传出小规模的爆炸声（试验失败）或叮叮当当的敲击声，引得附近居民侧目。但徐光启不为所动，他知道，这才是真正“格物”的开始——不是空谈，不是猎奇，而是用系统的方法，去探究和改良实实在在的、关乎国运的技术。
他将初步的新火药配方试验结果和火炮规制草案，形成一份简明的“初报”，通过兵部渠道，分别呈送皇帝和孙承宗。给皇帝的奏报中，他着重强调了新配方“预估可提升威力、节省硝磺用量”，以及统一规制“利于批量制造、互换零件、降低维护成本”。给孙承宗的密信中，则更详细地说明了情况，并请教边防实际需求。
万历皇帝看到“节省”、“降低成本”等字眼，满意地批了个“知道了，继续悉心办理”。而孙承宗则回信，对新配方表现出极大兴趣，并提供了几条来自辽东实战的、关于火器使用和磨损的宝贵意见，让宋应星等人如获至宝。
“火器协办处”的灯火，常常亮至深夜。徐光启站在院中，听着里面传来的争论声、演算声，闻着隐约的火药味，心中充满了前所未有的希望。他知道，“格致院”虽无其名，已有其实。这簇从火器改良燃起的星火，比纺机更加耀眼，也更能照亮通往“大明新乾坤”的道路。而下一步，便是如何让这簇星火，引燃更广阔领域的变革，包括那片被禁令笼罩的、蔚蓝色的领域。