崇祯十五年六月初一，李铁匠来到卢象升的书房。
他手里拿着一张纸，上面密密麻麻记录着数字。
护国公，属下有个问题。李铁匠说，纺织工坊现在有120个女工，每天工作10个时辰，一个月能产布1.5万匹。铁匠铺50个工匠，一个月能产来复枪300支。
卢象升点头，产量不错。
但这已经是极限了。李铁匠说，女工每天纺10个时辰，手都磨出茧子。工匠每天打铁，累得腰都直不起来。人力有限，再怎么努力，产量也上不去了。
卢象升放下笔：你的意思是？
属下想，能不能用别的动力？李铁匠说，比如水力。水车转动，带动纺车，人就不用这么辛苦了。
水力可以。卢象升说，但护国府的河流水量不大，枯水期水车就转不动了。而且水车只能建在河边，地点受限。
那……还有什么动力？李铁匠问。
卢象升沉默了片刻，脑海中浮现出上辈子看过的蒸汽机图片。
他说，用蒸汽。
蒸汽？李铁匠愣住了，水烧开了冒出来的气？
卢象升站起来，走到黑板前，拿起粉笔开始画图，你看，烧水产生蒸汽，蒸汽有压力，压力推动活塞，活塞带动轮子转动。轮子转动，就能带动纺车、锯子、磨盘……
李铁匠盯着黑板上的简图，眼睛渐渐亮了起来：妙啊！蒸汽推活塞，活塞推轮子……这，这简直是……
但我只知道原理。卢象升坦诚地说，具体怎么做，要你们试验。这个东西叫蒸汽机，是一种动力机械。做成了，护国府的生产力能提高好几倍。
李铁匠看着黑板，喃喃自语：蒸汽机……蒸汽机……
李大人，你觉得能做出来吗？
李铁匠猛地抬头，属下一定能做出来！
六月初二，李铁匠召集了铁匠铺最好的10个工匠，开始制造蒸汽机。
卢象升把记得的结构都画了出来：锅炉、汽缸、活塞、曲柄、飞轮。但很多细节他记不清了，比如活塞和汽缸之间的间隙应该是多少，锅炉的承压极限是多少。
护国公说了原理，具体尺寸咱们自己定。李铁匠说，先做个小的试试。
他们用了一整天，做出了第一台蒸汽机。
锅炉是铁皮焊的，直径一尺，高一尺半。汽缸是铸铁的，内径三寸。活塞是木头的，外面包了一层皮革，用来密封。曲柄和飞轮是铁打的。
整台机器看起来粗糙，但勉强能看出蒸汽机的样子。
成本多少？李铁匠问账房。
铁材50斤，15两。木材、皮革等杂项5两。人工20两。总共40两。
那就试试。李铁匠说。
六月初三，清晨。
铁匠铺后院，李铁匠带着工匠们准备试车。卢象升和李小宝也来了。
护国公，您站远点。李铁匠说，万一出事，别伤着您。
你们也小心。卢象升说。
李铁匠点燃锅炉下的煤炉。火焰舔着锅炉底部，锅炉里的水渐渐沸腾。蒸汽从锅炉顶部的管子冒出来，进入汽缸。
汽缸里的活塞动了一下。
动了！一个工匠兴奋地喊。
活塞又动了几下，带动曲柄转动，飞轮开始旋转。
成了！
但飞轮只转了半圈，就停了。
加火！李铁匠喊。
工匠往炉子里加了两铲煤。火更旺了，温度升高，蒸汽压力增大。
活塞又动了几下，发出刺耳的摩擦声。
不好！李铁匠刚喊出来，就听的一声巨响。
锅炉爆了。
滚烫的蒸汽和水喷出来，幸好众人早有准备，躲在安全距离外，没人受伤。
李铁匠看着报废的设备，脸色铁青。
卢象升走过来，拍了拍他的肩膀：李大人，这40两，不算白花。
可是……
我们知道了什么不能做。卢象升说，这就是收获。失败不可怕，可怕的是不知道为什么失败。现在我们知道了，锅炉承压不够。下次改进就是了。
李铁匠沉默了片刻，点头：是，属下明白了。
当天下午，李铁匠召集工匠们复盘。
这次失败，有三个问题。李铁匠在地上画着图，第一，锅炉太薄，承受不了高压。第二，活塞和汽缸之间密封不好，蒸汽泄漏。第三，活塞摩擦太大，卡死了。
李小宝在一旁记录，突然问：李师傅，锅炉应该多厚？
至少要5毫米。一个老工匠说，咱们这次只用了3毫米的铁皮，太薄了。
密封呢？李小宝又问。
活塞外面包皮革，但皮革遇热会收缩。李铁匠说，要改进。我想用多层皮革，中间涂动物油脂，增强密封性。
活塞和汽缸的间隙呢？李小宝追问。
这次咱们留了0.2毫米的间隙。李铁匠说，但铁受热会膨胀，0.2毫米太小了，膨胀后就卡死了。
那应该留多少？
李小宝拿出算筹，开始计算：汽缸直径三寸，约100毫米。铁在100度时膨胀0.012%。100毫米膨胀0.012毫米……但汽缸和活塞都会膨胀，所以总膨胀量是0.024毫米。
他抬起头：留0.5毫米的间隙，应该够了。
李铁匠听了，眼中闪过赞赏：小宝这孩子，脑子真快。就按你说的，改成0.5毫米。
还有锅炉。卢象升说，除了加厚铁皮，还要加一个安全阀。压力太大时，自动放气，防止爆炸。
安全阀怎么做？
很简单。卢象升画了个草图，在锅炉顶部开个孔，装一个弹簧阀门。压力小的时候，弹簧压住阀门，蒸汽出不来。压力大到一定程度，顶开弹簧，蒸汽就放出来了。
李铁匠拍大腿，这样就不会爆炸了！
六月初四到初七，李铁匠带着工匠们没日没夜地干。
改进后的蒸汽机：
● 锅炉壁厚从3毫米增加到5毫米
● 加装安全阀，设定在1.8个大气压自动开启
● 活塞改用三层皮革，中间涂动物油脂
● 活塞与汽缸间隙从0.2毫米增加到0.5毫米
● 汽缸内壁抛光，减少摩擦
成本：80两（比第一次贵一倍）
六月初八，第二次试车。
这次卢象升坚持要在场，但李铁匠让他站在50步外的安全距离。
煤炉点燃，水开始沸腾。蒸汽进入汽缸，活塞开始运动。
这次活塞运动顺畅多了，没有刺耳的摩擦声。曲柄转动，飞轮旋转起来。
成了！工匠们欢呼。
飞轮转了一圈，两圈，三圈……一直转了十分钟，才慢慢停下来。
为什么停了？李铁匠问。
水烧干了。一个工匠说，锅炉里没水了。
那就加水，继续烧。
但李小宝皱着眉头，拿着算筹在算什么。
李师傅，这台机器效率太低了。李小宝说，我算了一下，烧了10斤煤，才让飞轮转了10分钟。飞轮直径一尺,每分钟转20圈，带动的功率……大概只有1马力。
1马力是多少？李铁匠问。
大约相当于0.3个壮汉的力气。李小宝说，也就是说，10斤煤只产生了0.3个人的力量。这还不如直接雇人干活。一个壮汉一天工资500文，10斤煤要50文。算下来，煤还比人工贵。
众人的兴奋劲儿一下子就没了。
卢象升走过来，看着停下来的蒸汽机：效率低的原因是什么？
温度不够高，压力不够大。李小宝说，咱们烧的煤是褐煤，热值低。而且锅炉温度只有100度，压力只有1个大气压。要提高效率，必须提高温度和压力。
怎么提高？
第一，换更好的煤。用烟煤代替褐煤，热值能提高一倍。李小宝掰着手指头数，第二，锅炉内壁刷耐火泥，提高保温性。第三，增加鼓风装置，让煤烧得更旺。第四，提高锅炉承压能力，把压力从1个大气压提高到2个大气压。温度也能从100度提高到120度。
卢象升听了，点头：就按小宝说的改。但要注意安全，压力越高，危险越大。
属下明白。李铁匠说。
六月初九到十一，又是三天改进。
● 购买烟煤，热值比褐煤高一倍，价格也贵一倍
● 锅炉内壁刷一层耐火泥（用黄土、草木灰、石灰调配）
● 增加鼓风装置（一个风箱，手摇送风）
● 锅炉壁加厚到8毫米，承压提高到2个大气压
● 安全阀调整到1.8个大气压开启
成本：120两（越来越贵）
六月十二日，第三次试车。
这次所有人都紧张得不行。两次试验已经花了240两，再失败的话，李铁匠真要跳河了。
卢象升站在安全距离外,目不转睛地盯着蒸汽机。
煤炉点燃，这次烧的是烟煤。火焰更旺，温度更高。工匠摇动风箱，往炉子里鼓风。
锅炉里的水沸腾了。温度计显示120度（卢象升让李小宝做的简易温度计，用水银管）。
蒸汽进入汽缸，活塞开始运动。这次活塞运动有力多了，曲柄转得飞快，飞轮嗡嗡作响。
李铁匠兴奋得脸都红了。
飞轮转了一圈又一圈，越转越快。10分钟过去了，还在转。半个时辰过去了，还在转。一个时辰过去了，依然在转。
稳定了！李小宝喊道，飞轮每分钟60转，功率大约5马力！
5马力是多少？有人问。
相当于15个壮汉的力气！李小宝说。
两个时辰后，煤烧完了，蒸汽机才慢慢停下来。
试验成功！
工匠们欢呼起来，李铁匠激动得眼眶都红了。
卢象升走过来，仔细检查蒸汽机。锅炉没有变形，活塞运转正常，曲柄和飞轮没有磨损。
李大人，成了。卢象升拍着李铁匠的肩膀，护国府的第一台蒸汽机，诞生了。
李铁匠哽咽着说：多亏了护国公指点，多亏了小宝的计算……
这是大家的功劳。卢象升说，从今天起，护国府进入动力时代。
六月十三日，卢象升召开会议，讨论蒸汽机的应用。
现在蒸汽机能产生5马力的功率，能用在哪些地方？卢象升问。
纺织工坊。王婉清第一个说，现在120个女工，每人一台手摇纺车。如果用蒸汽机带动纺车，1台蒸汽机能带动10台纺车。那就只需要12台蒸汽机，女工可以减少到50人。
面粉作坊。钱守道说，现在磨面都是用石磨，人推或者驴拉。一个人推半天才能磨10斤面。如果用蒸汽机带动石磨，效率能提高5倍。
锯木厂。李铁匠说，锯木头最费力气。两个人拉大锯，一天只能锯10根木头。如果用蒸汽机带动锯子，一天能锯50根。
卢象升点头：很好。那就先在这三个地方试用。李大人，再造两台蒸汽机，一台给纺织工坊，一台给面粉作坊，一台给锯木厂。
李铁匠说，但是护国公，一台蒸汽机成本要2000两……
值得。卢象升说，我算过账。一台蒸汽机2000两，能产生5马力，相当于15个壮汉。15个壮汉，每人月工资500文，一年就是90两。蒸汽机能用10年，相当于省下900两人工费。扣除煤炭成本每年100两，净省800两。2000两的投资，2.5年就回本了。
钱守道推了推眼镜：护国公算得对。从经济角度，确实值得推广。
但有个问题。王婉清说，纺织工坊现在有120个女工。如果用了蒸汽机，只需要50人，那70个女工怎么办？
卢象升看着她：你有什么想法？
不能让她们失业。王婉清说，我想把她们转岗。30人去学堂当助教，帮老师照顾孩子。40人去医馆当护士，帮刘婆子照顾病人。工资不降，反而涨10%。
好主意。卢象升赞许地说，就这么办。但要提前告诉她们，让她们有心理准备。
六月十四日，纺织工坊。
王婉清召集120个女工开会。
姐妹们，护国府造出了新机器，叫蒸汽机。王婉清说，这种机器能代替人力纺线。以后纺织工坊只需要50个人就够了。
女工们一听，炸了锅。
那我们呢？
机器抢了我们的饭碗！
不干了！我们不干了！
王婉清拍了拍桌子：都安静！听我说完！
人群渐渐安静下来。
护国府不会让你们失业。王婉清说，70个要离开纺织工坊的姐妹，会转岗到其他地方。30人去学堂当助教，40人去医馆当护士。工作比现在轻松，工资还涨10%。
真的？有人不信。
真的。王婉清坚定地说，护国公说了，机器代替的是重复劳动，人要去做更有价值的工作。纺线是重复劳动，机器做得比人好。但照顾孩子、照顾病人，机器做不了，必须人来做。
可是……我们不识字，能当助教吗？一个女工问。
王婉清说，助教不是教书，是照顾孩子。给孩子们打饭、擦桌子、看着他们别打架。这些你们都会。
护士呢？
护士就是帮刘婆子打下手。端水、递药、换绷带。刘婆子会教你们。
人群中渐渐有人动摇了。
刘氏站出来，她是纺织工坊的管事：姐妹们，我信护国公。这两年护国公哪次骗过咱们？说打退清军，就打退了。说建学堂，就建了。说发工资，从没拖欠过一文钱。现在说转岗，工资还涨，咱们信他！
刘管事说得对。
那我去当助教试试。
我去当护士。
慢慢地，女工们接受了。
六月十五日，第一台蒸汽机安装到纺织工坊。
李铁匠带着工匠，花了一天时间，把蒸汽机固定在工坊中央。蒸汽机的飞轮连接一根轴，轴上连着10条皮带，每条皮带连接一台纺车。
试试。李铁匠点燃煤炉。
蒸汽机启动了，飞轮转动，皮带转动，10台纺车同时转动起来。
女工们看得目瞪口呆。
这……这10台纺车，没人摇，自己在转？
李铁匠说，蒸汽机带动的。你们只需要把棉花放进去，纺车会自动把棉花纺成线。
一个女工试着把棉花放进纺车。纺车转动，棉花被拉伸、扭曲，变成了线。
真的成了！
这机器真神！
王婉清在一旁统计时间。以前一个女工手摇纺车，一天能纺5斤棉花。现在蒸汽机带动纺车，一台纺车一天能纺15斤。10台纺车就是150斤，相当于30个女工的产量。
以前120个女工，一个月产棉线1.8万斤。王婉清算着，现在50个女工+5台蒸汽机，一个月能产棉线3.6万斤。产量翻倍，人工减半。
卢象升点头：这就是机械化的力量。
六月十五日，傍晚。
卢象升在书房里，和诸葛青云讨论一个问题。
蒸汽机的技术，要不要保密？诸葛青云问。
很难保密。卢象升说，机器摆在那里，有心人一看就明白原理。而且周边势力迟早会知道，会来学习或者偷窃。
那怎么办？
两条路。卢象升说，第一，核心技术保密。锅炉制造、密封工艺、安全阀设计，这些不外传。第二，可以卖蒸汽机，但不传授制造技术。
卖蒸汽机？诸葛青云眼睛一亮，卖多少钱？
成本2000两,卖3000两。卢象升说，买方得到了动力，我们赚了1000两，还能延缓他们自己研发的时间。
诸葛青云点头，这样既赚了钱，又保持了技术优势。
而且。卢象升补充，就算他们拿到了蒸汽机，想要仿制也不容易。锅炉的承压、活塞的密封、安全阀的设计，这些都是技术难点。没有我们的工匠，他们做不出来。
正说着，外面传来通报：护国公，王老爷求见。
王维翰？卢象升示意让他进来。
王维翰走进书房，看起来风尘仆仆。
护国公，老朽听说护国府造出了蒸汽机？王维翰开门见山。
消息传得真快。卢象升笑了，王老想看看？
不只是看。王维翰说，老朽想买5台。
买5台？卢象升有些意外，王老要蒸汽机做什么？
王家在河东有3个面粉作坊,2个纺织作坊。王维翰说，都是靠人工，效率低。如果用上蒸汽机，产量能翻倍。老朽愿意出1.5万两，买5台蒸汽机。
卢象升和诸葛青云对视一眼。
王老，一台蒸汽机3000两。卢象升说，5台就是1.5万两。但有个条件：蒸汽机可以卖给你，但制造技术不能传授。而且蒸汽机如果坏了，必须送回护国府修理，不能拆解研究。
这……王维翰犹豫了一下，护国公不信任老朽？
不是不信任。卢象升说，而是技术保密的需要。护国府的技术优势，就是靠这些核心技术。如果技术泄露了，我们就失去了优势。王老应该理解。
王维翰想了想，点头：老朽理解。那就按护国公说的办。1.5万两，买5台蒸汽机，不研究技术。
成交。卢象升伸出手。
王维翰握住他的手：合作愉快。
这是护国府第一笔技术出口收入。
六月十五日，深夜。
卢象升在日记中写道：
六月，蒸汽机研制成功。历经三次试验，两次失败，终于成功。成本2000两一台，功率5马力。应用于纺织、面粉、锯木，效率提高数倍。
更重要的是，护国府掌握了机械动力技术。这是工业革命的开端。虽然我们的蒸汽机还很简陋，远不如后世的瓦特蒸汽机，但对于这个时代，已经是跨时代的技术了。
王家订购5台，收入1.5万两。这笔钱能弥补研发投入，还有盈余。技术不仅能提高生产力，还能赚钱。这就是科技的力量。
接下来要做的：第一，扩大蒸汽机产量。第二，改进蒸汽机性能，提高效率。第三，开发蒸汽机的更多应用。第四，培养更多技术人才。
护国府的工业化，从今天正式开始。
他放下笔，走到窗边。夜色中，纺织工坊里灯火通明，蒸汽机的轰鸣声隐约传来。那是新时代的声音。
六月十五日数据汇总：
研发投入：240两（失败)+160两（成功）=400两
蒸汽机成本：2000两\/台
已制造：1台（纺织工坊）
在制：2台（面粉作坊、锯木厂）
订单：5台（王家）
销售收入：1.5万两
纺织产量：1.8万斤\/月→3.6万斤\/月（翻倍）
纺织工人：120人→50人
转岗人员：70人（30人助教+40人护士）
工资：涨10%技术参数：
功率：5马力
燃料：烟煤，10斤\/小时
运转时间：连续2小时
效率：1台=15个壮汉卢象升在数据表下写道：工业革命的第一步，迈出去了。