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很快新的研究院和学校建成了，它们都建在离城十里左右的新的钢铁厂附近。丁勉和方以智、顾祖禹、戴梓、比尔.凯特、克里夫带领一批思想过硬，学习成绩良好的技校学员集中在一起联合进行研究课题的攻关。化学所主要研究硝化甘油、弹药的制作、合金钢的制造、水泥的制造、玻璃的制造、煤焦油中提炼各种成分、盐的收制、化学药品的制作等工作。物理所主要研究钢铁锻造、火炮铸造、枪管的制作、车用轴承的研究、水电站的建立、厂矿机械的研究、现有刀箭的改进等工作。在丁勉的倡导下，作为各课题组的负责人，正常情况下几个人制定每六天进行一次集中研究讨论，汇报各自研究小组的进展情况，对各自在研究中的一些新想法、新设计拿出来大家共同取长补短，对各自研究课题中遇到的障碍和困难提出来大家一起想主意、提建议以求得突破。这种新的研究模式使大家的思路更开阔，研究课题的进展也加快了。
丁勉从云南一回来就看到化学所的克里夫已将浓硫酸、浓硝酸都已制出，一了解才知他原来在英格兰曾在著名的波义耳实验室里干过两年，那里早已制出了硫酸和硝酸。见此情形丁勉马上建议化学所全力投入到试制硝化甘油的工作中去。由于熟知诺贝尔的故事，所以丁勉将研制地点放在了离研究院有一段距离的山洞里。虽然一再强调，但因为硝化甘油太难控制，研制中前后还是还是出了几次事故，克里夫的胳膊被炸伤，有一个学员脸上被削去一块。但他们坚持努力的工作着，硝化甘油的研制工作一直进行着。对原来的黑火药的研究他们也没有放弃，他们仔细分析了它的爆炸原理和制作过程，为提高弹药的制造能力和爆炸威力提出了一些新的设想。
水泥的制作原来在中学时丁勉曾学到过一些，加上带去的矿物小百科书上提到的方法，半年后他们就制出了初步的实验品，经过反复实验后，进行了批量生产。这些实验品虽谈不上十分好用，已经为根据地的建设提供了较好的材料。商会立即决定在西昌开始建造水泥厂进行批量生产。同时选派了一批宁远书院的首批毕业生派往广东、福建开展工作，商会派他们在广东会同吴六奇在靠海方便的地方也开始建水泥厂，为造大规模盐田提供物质准备；同时还让他们将广东做生意的外国人请到四川来，准备建立工业品的外销渠道。玻璃的制作稍慢了些，但也一直在进行着。半年后化学所从煤焦油中提炼出了电用塑料，商会方面建造了塑料厂，开始用它制作一些塑料制品，虽然这种初级品还不很结实，但它解决了一些盛物、防水的大问题，所以一投放市场就大受欢迎。化学药品的研究也进了一步，因为有了更多更好的实验设备，制作的成药越来越多了。
丁勉从云南刚回来一个月，大师哥薛雪从江南送来一封信，信中谈到江南的百货业、制药业已具有相当的规模，“仁济堂”在江南数省的商界已占有举足轻重的地位。同时师哥派人给送来个人，问过后知道这人叫黄履庄，看他瘦的虽有些皮包骨头的样子，可精神还显得很健烁。问他才情爱好，不想这个十七、八岁的年轻人竟是一个执着的发明爱好者，丁勉见他制作的一种叫“瑞光灯”的灯具是将烛芯放置在凹面镜的焦点处，蜡烛发出光照射到镜面上反射后形成平行光线，亮度集中，照到壁上，犹如月光，而且还能集中导热。丁勉细细一想这不就是上高中时学习过的抛物面的光学性质吗！不想竟让这位三百年前的瘦弱的青年如此巧妙的用上了，这以后开矿、开工厂夜晚加班，甚至将来战争中制出探照灯都成为可能，还可以制出类似于手电筒的灯具向市场上推出，这灯可是太有用了。再看他发明的另两个器物；望远镜和温度计，虽谈不上精巧好用，可总算解决了一些实际问题，实在是令人称奇不已。
这一切都让丁勉心里生出许多感慨来，以前总是怨自己上初中、高中时学的知识不够，现在实验的条件太差等等，曾有过许多畏难情绪。可看这个黄履庄，知识肯定不如自己丰富，他那里的条件可能更差，可他还是一件件的将这些器物造了出来，这份执着、这种毅力、这些奇思妙想不正是自己的榜样吗！他激动的上去拉住黄履庄的手直唤道：“欢迎，欢迎黄先生，欢迎你来加盟呀！”
黄履庄自幼孤苦，是在亲戚帮助下长大的，从小体弱多病，可思路灵活，爱好钻研，经常做些小发明、小工具之类的器物。可在当时这些都被看成是奇技淫巧，不受人待见的。当薛雪在江南的百货商场知道他能做一种会叫的玩具狗，就把他请到商场下属的作坊里做技术指导。薛雪有一次到作坊里视察，问起来才知道他竟是个痴迷于创造的发明家，想到师弟这里急需工匠，这才派人专门把他送了过来。得了这样个宝贝，丁勉立即将他安排到物理所里，这黄履庄也是行家，很快就和方以智、顾祖禹他们融在了一起。
物理所的工作也取得了很大的成效，凯特和方以智制出更先进的钢板锻压设备，顾祖禹带着两个学员制出了良好的耐火材料，由此戴梓带人制出了滚压制出的铁管，这样各矿里的煤气和废气就可以通过铁管来向外排出了，可枪管一时还不能制造。几个人也开始根据丁勉在工部里搞到的图纸来试着铸造大炮。丁勉提出的车轴承的设计很快制出了实验品，轴承里面不是现在人用的钢珠而是磨光的圆钢条，它们整齐的排成一圈卡在一大一小两个钢套中，利用这些圆钢条在钢套中的转动来减少摩擦力，把这种轴承安在车轴上一试果然省力不少，经过多次的改进工艺第一批轴承开始使用，虽然还很简陋，但已能使车马行走效率提高四成了，所以一投放市场就被抢购一空。丁勉马上决定成立轴承厂开始了批量生产。后来黄履庄试制出了一种人力车，丁勉又建议加上传动链条，这样以人力为动力的自行车也开始研究了。
凯特将他制出的织布机用在纺织厂，劳动生产率提高了一倍。他和黄履庄一道研制出一套可利用水流做动力的提升设备。在一些矿区，因为有了这样的提升设备，使得盐矿、煤矿、铁矿的开采效率大为提高。物理所在刀、箭的改进中也下了大工夫，他们将刀口处加大了用钢量，箭头都采用精钢。丁勉还建议用多种有色金属和铁共同熔炼成合金钢（因为当时不能细分各种有色金属），最后找出其中较耐磨的和较轻的，耐磨的用来锻刀，较轻的用来铸炮和制箭头，有时是多种合金钢合在一起冶炼，这种反复的实验使他们获得了多种有用的钢材，有一次竟然获得了类似不锈钢的品种，这让丁勉大喜过望，众人实验的积极性更高了。
因为生产的需要，矿业的勘探也十分兴旺，顾祖禹将探矿的基本队伍扩大到五百人，分成四个队分别在盐源、西昌、川西、川中进行大规模的勘探活动。在西昌又发现了铜矿，另外和铁矿等伴生的铅、钛、钼等也有发现，因为生产合金钢的需要，所以对有色金属的勘探也很重视，根据地采取了对发现者重奖的政策，所以一时间在川西南山区形成了一股找矿热，也确实有不少的发现，有些矿藏丁勉将它买给他人，或合伙生产。在川中的嘉定府（今乐山地区）、叙州府（今自贡地区）所在的岷江流域又在原来的基础上发现了大量盐矿，虽然距地面较深，但由于紧临岷江，有丰富的水利资源，所以有很好的开采条件。丁勉让川中的李立全力投入盐矿的开采中，因为见效快，所以趋者日众，一时间向四川投资开矿成了西南乃至南方富商大贾的重要投资选择。丁勉利用自己手中握有矿源，将盐矿的开采和生产牢牢的控制在自己手中，他采取股份制的形式向外招标，对每个矿他都保证自己是最大的股东，而实际上每个矿的投资是不多的。
由于科研人员出色的劳动，各工厂、矿山都有不同程度的受益，产品的种类、数量和质量都大为提高，整个宁远一地的劳动生产率比其他地方要高出一至两倍，带动了人才的集中，物质的集中，财富的集中。丁勉想到这种情况有树大招风之嫌，就由张德地将附近川西的打箭炉厅的知府也换成了自己人，丁勉马上把纺织厂、服装厂、药厂等向那里分流，同时川中盆地也有许多工厂，一时间整个四川的经济被带动起来了。
根据地给了科研人员优厚的待遇，像凯特和克里夫月银都是一百两，其他人月银也有三十两，另外每项科研成果若转化成商品向外出售，还将获利的十分之一奖给发明人。研究院的每个项目的带头人都有宽敞的住房，良好的生活条件。凯特打算把自己的家人从英国接来，克里夫打算在中国找个意中人。而顾祖禹、戴梓他们的家人早已来了。方以智原来是和尚，一时还不想成家，所以他的院子成了丁勉他们开会碰头的地方。黄履庄由于发明不断，奖励也很多，心情舒畅，人也胖了许多，他也分了一个单独的院落，丁勉和他成了好朋友，两人经常在一起研究到深夜，他们的许多想法设计为研究院不断的研制出新产品提供了原动力。
丁勉也分得了一所单门独院的大院落，雯玉、青儿和高静娴都住了进来。因为新的研究院离原来的学校太远，高小姐首先提出不想在那里干了。丁勉想想也是，一个姑娘在那里也不方便，就把她们都调到这边的学校里去了。谁知到这边高小姐一看丁勉经常给其他几个班的学员上课，一打听才知道是学的军事课，高小姐从小喜欢舞刀弄棒的，一听有这样的课，又是自己的心上人讲课，闹着丁勉非要去听。丁勉经过一段时间的考查，看这个高静娴不像奸细，以后在做吴三桂方面的工作时可能还用的上，再说了自己给军校学员上课已将**的战略思想化成别人的，把自己所讲的现代战争的战例也都改成别人的，想她也听不出其他的意思，所以就让她去听了。谁知她一听竟然入了迷，节节不拉不说，回到家里还经常缠着丁勉讨论。丁勉也不知道自己这无心插柳之举，竟为今后的许多事情留下了缘由。
因为有了自己的房子，加上天天能见到丁勉，雯玉和青儿都很高兴，三个人经常腻在一起。丁勉也是想弥补前一段大家的相思之苦，对她们两人格外的亲热，有时雯玉抱住丈夫都不相信这是真的。他们的相互亲昵也让高静娴眼热了许多，她总是利用向丁勉请教问题的机会向他表示自己的意思。丁勉虽是眼热，但现在究竟不是以前，自己在这里有重要的任务，要考虑影响问题，再者丁勉对以后社会是否实行一夫一妻制心里还在斗争，所以现在无论如何都不能再犯像在京城中对公主所犯的那种错误了。
秋天的时候，高夫人和惠静师太又来了一次，丁勉把她们安排在官府驿站里住下，然后让高小姐陪着她们转了几天。丁勉叮嘱高静娴尽量多陪陪她们，当然新的矿区、研究院就不能让她们看了。自己也抽出不少时间来陪她们。高夫人见女儿在这里舒心，丁勉家业庞大，人物风采又是一流，倒也没想其他。问起女儿打算，高小姐说要在这里一直干下去，问起她和丁勉的事情，高静娴羞红着脸说起丁勉待她很好，虽没说起婚嫁，可也是日见亲近，高小姐最后加一句：“总是看丁大哥那里都好，我是不会离开他的。”看看女儿坚持，高夫人也无话好说。
惠静师太也带来王妃的话，要丁勉早做打算。丁勉一直也在想着这件事情，他打算先认下，然后能拖就拖，仗打起来可能吴三桂就顾不上这些事情了。他对师太说；“师太，在下也想攀此高枝，只是每日里俗事烦乱，忙的不可开交，时常又忘了。内心里又怕对不住人，还有些私心不好明讲，望师太见谅则是。”
师太心中也在算计，不知这位少爷打的什么主意？问道：“你有何不好明讲的？能否说给我听听？”
丁勉装着为难的样子，想想就直说道：“在下与妻子自幼青梅竹马，如今就已整日不能着家，心中甚是愧疚。若再去说起郡主的事情，一来不好张口；二来又怕她心有不愿；再说日后也怕她们不好相处。故而一直拖着没有明言，在下原想着待我这里忙过这阵子就在家里好好陪陪她，借机说了，兴许好些也未可知。不想一来二去事情竟这样了。我想师太回去将我这里的情形与王妃单说了，求她谅解才是。总之，此事只要王爷那里尚无其他，我尽是要将它做好的。”
师太听丁勉的话有几分实成，也见过他们夫妻美满。可细想一下又觉得他好似有些推脱，难道他有别的打算？亦或对平西王不看好？可他话中还是愿意的，可怜的阿珂对他也是一见钟情，她也闹着要到这里看看，亏的她没来，若是让她听了这话怕又要添堵了。再说这位少爷为发妻能如此用心，想也是个性情中人，这话中就是有几分真的，也就够难为这位爷了。想到这里师太说；“丁公子果然好性情，难怪静娴不舍离去。公子就按你的打算行事就是了，只是此事你也应上心。你也该想的到，此事有人催呢，若是哪日王爷亲自登门，这事你如何处置？还是那句话，早做打算才好。”
送走高夫人和惠静师太，丁勉感到这事情要想个万全之策才是，若她们再来几次，或是吴三桂真来了，有些破绽，更为不妥。只是要与吴三桂攀亲实在令人不爽，……，哎，搞不好这阿珂郡主真的不是吴三桂的女儿也说不定，这事还是细细调查一番。
对吴三桂派来的两个督办员，商会采用了友好而不放任的态度。这两个人一个是云南盐茶司的许积凡，一个是铸造厅的林福。许积凡看来是享受惯了，到盐源不久就叫苦不迭，整日嚷着要安逸享乐。丁勉怕他坏事就叫他到成都和其他地方去转转走走，另外让他有空去川中盐矿去视察一番。许积凡乐得自在，径直往成都去了，到那里时常有人出钱让他去玩乐，一时间他也没有多想什么，只顾的整天快活去了。而这个林福像是一个有心人，丁勉就让他在原钢铁厂内负责按铸造厅的要求制造刀、箭等兵器。由于原钢铁厂的规模有限，丁勉按上限制定了生产指标，要求他按时完成，其他各方面也很信任他，一切都由着他自己领着干。开始的几个月没有完成任务，丁勉还像模像样的把他叫去臭骂了一顿，要他写出折子上报铸造厅，让他立即想法子改进生产，三个月内要完成任务。还给他增派人手，给他出些主意以完成任务，还专门给他派了护矿队让他注意保密。丁勉看似像很信任他，还专门把矿里、铁厂里的实情告诉他；不时的让人送些密告信让他去对付；还让他去催讨制造刀、箭所得的货款，开始每月云南方面货款有白银两万多两，以后由于一干人的刻意努力每月的收入可达到三万多两。因为宁远方面提供的兵器和其他物质数量比较大，质量也上乘（丁勉曾多次前往视察刀、箭的质量），所以不管是林福在上报的折子中还是平西王府上下中对丁勉都很满意。
在康熙十一年，四川根据地的各厂矿的生产和研究院中的各种研究工作都取得了很大的进步，宁远红色根据地在隐蔽中逐渐壮大起来了。康熙十一年，中华大地正处于激烈动荡的前夜。
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