张楚从山西和陕西等地招收了大量的灾民在关外建立农垦农场，接下来他就开始为这些人的吃饭问题发愁了，现在虽然还不至于有人饿死，可长期下去也不是办法。最终的解决之道还是要提高农作物的产量。
这时雪中送炭般士兵报告张楚要找的人找到了，这个人就是历史上有名的科学家宋应星。
宋应星这时还不十分有名，相反在读书做官这条道路上却十分不如意，他多次参加科举都未及第，最后宋应星只是在江西省袁州府分宜县学任教谕，也就是相当于县城中学的一个校长，不过用不多久他就要刊印发行使他名垂史册的巨著《天工开物》，《天工开物》共三卷十八篇，收录了农业、手工业，诸如机械、砖瓦、陶瓷、硫磺、烛、纸、兵器、火药、纺织、染色、制盐、采煤、榨油等生产技术，是世界上第一部关于农业和手工业生产的综合性著作，是中国古代一部综合性的科学技术著作，是一部百科全书式的著作，外国学者称它为“中国17世纪的工艺百科全书”。
宋应星对张楚派出请他的人并不十分热心。读书人对武人向来没有什么好感，即便是宋应兴这个执行于实物大于书本的读书人中的异类，也不认为跟着了个反贼出身的总兵会有什么发展。
对于这一点张楚早有准备。当一本保安军初中的物理课本摆在宋应星面前时，宋应星简单翻阅后马上被吸引了。而当听说这书为张楚所著，他那里还有更高深的高中课本时，宋应星不淡定了。立即收拾东西和来请他的人走上了北上辽东的路。
宋应星顾不得北方的苦寒，也顾不得纷飞的战火。古语讲：“朝闻道，夕死可矣”。如果能明白张楚所写的这些高深的知识，吃些苦、冒点儿险也是值得的。
张楚专门跑回了旅顺来接宋应星，同时到达这里的还有孙元化和汤若望。现在崇祯皇帝已经死了，孙元化这个大明的罪臣，曾经的死人可以复活了。
这两年张楚可没有让孙元化光隐姓埋名的过逍遥日子。孙元化被张楚安排在兵工厂负责火炮的研制和改进工作。这次来见张楚一是要在东北地区建立新的兵工厂，同时也是来向张楚报喜的，新式的火炮制退机可以投入实用了。
这种新式的火炮制退机张楚也只是在论坛上看到过基本的原理，真正要实现起来却是困难重重，不过孙元化必竟不是常人，张楚为他打开了一扇窗子，他就给张楚一个新的世界。
孙元化这两年来从材料到工艺，一个困难一个困难的克服，终于试验成功了可以用于实战的火炮制退机。
张楚和孙元化之所以在火炮制退机上花费这么大的精力，是因为他们知道这个发明在战争中的重要作用，别的不说如果战舰上的火炮安排了这种制退机，在开火后就可以迅速的将火炮复位，火炮的射速可以提高好几倍，一门火炮的威力相当于过去的好几门，而且迅速复位的火炮没有太大的位移，能够很方便的修正火炮射击的参数，会使火炮打的更准确。安装了这种火炮的保安军战舰在现在的大海上将鲜有敌手。
汤若望怀着一颗布道天下的心到了山西，最终他却被张楚的种种神奇构想所打动，将更多的精力用在了研制新奇机械之上。这次来他也给张楚带来了一批战略物资，那一箱箱的是他新制造完成的望远镜，张楚的人连年不断的烧银子进行试验，最近制造出了透明玻璃，张楚立即让汤若望用这批玻璃试制望远镜，有了透明玻璃制造望远镜对汤若望来说并不是什么难事，因此他很快就制造出来了一批望远镜，完成之后和孙元化一起到旅顺给张楚送来了。
宋应星乘船到达旅顺还没有上岸就被这里的一切震惊了，在港口中停满了各种船只，其中有的十分庞大还是宋应星从未见过的样式。
跟随宋应星的人向他介绍他才知道那是保安军的战舰。其他的小船则是大量的运输粮食的货船和一些要出海打鱼的渔船。张楚为了解决东北地区人们吃饭的问题不但造船从江南运往粮食，而且还造了大量的渔船下海捕鱼。可算是为使灾民们有一口吃的想尽了办法。
宋应星听后心中很是欣慰，他本以为武将多是粗俗之人，没想到这个张楚不但懂得许多高深的知识，而且是个宅心仁厚的人。一心都在想着怎么能够让灾民活命。
宋应星走下海船码头见到了来接他的张楚和孙元化，宋庆星首先震惊于张楚的年青，本来他以为有这么多知识的人应该是读了多年书的老人，而张楚却只有二十多岁的样子，即便是从娘胎中就开始学习又能学到多少东西。
更使他震惊的是他竟然见到了孙元化，这个已经被宣布死去了的人。徐光启和孙元化都是在这个时候科学方面的泰斗级人物。
宋应星也是醉心于科学技术的人，前些日子还为失去了徐光启和孙元化这样的人物而伤心，没想到孙元化这次能够死里逃生。
张楚将宋应星接到了自己的总兵衙门，与他没有太多的客套而是直接说了自己的想法。
按照张楚的想法他将在旅顺开办保安军的科学院。这个院长自然是由孙元化来当，宋应星作为孙元化的助手来协助他的工作。
“你们看我的想法能行不能行？”张楚向众人问道。
“发展科学是应该的，不过这进行科学探索是花费极大的，还有可能失败。”宋应星提醒道。
“花再多的钱，经历再多的失败，也要推进科技的发展。”张楚来自未来，更知道科学技术水平会决定一个国家的命运。
“多谢大帅对科学研究的支持。”宋应星急忙说道。
张楚是个说到做到的人。没用多长时间科学院就选好了地址开始了开工建设。张楚为了保证科学院的先进性和方便使用，在建造时采用了很多新的建筑技术。连平常用来建设城堡的水泥和钢筋都运过来，按照张楚的图纸一栋三层的科学院大楼建设了起来。
孙元化和宋应星都很激动，这下子有了一个能够安静做学问的地方了。
可张楚并不想让他们俩在这里安心的搞研究，而是想让他们解决农民种地的问题，研究出能够使粮食增产的方法。
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