西山腳下，原本屬於兵工廠的喧囂彷彿被一道無形的界限隔開。在這片新劃出的、戒備更為森嚴的“格院特別實驗區”深，矗立著一個與周圍工坊截然不同的怪。
它由厚重的鐵板和大的鉚接鋼柱構，主是一個兩人高、需要三人合抱的巨大立式圓柱鍋爐，外壁包裹著厚厚的石棉與黏土混合作為保溫層。鍋爐下方，焦炭爐膛正吞吐著熾熱的火焰，發出低沉的轟響。鍋爐頂部，大的銅製蒸汽管道如同扭曲的巨蟒，連線向旁邊一個更為複雜的黃銅與鑄鐵構的機構——那是一個帶有巨大橫樑、活塞、氣缸和巧妙連桿曲軸的系統，被稱為“大氣往復式蒸汽機”，目前還只是原型機，代號“力士一號”。
空氣中瀰漫著煤煙、蒸汽、熱油以及金屬熱後特有的氣味。溫度比外面高出至十度，儘管時值深秋，實驗區的工匠和學生們依舊汗流浹背。所有人的目，都盯著那臺轟鳴震、彷彿隨時可能解卻又頑強運轉的機械怪，以及怪旁邊那個頭髮蓬、眼窩深陷、卻目灼亮如同瘋魔的中年人——格院首席機械學士，宋應星（與明末科學家同名，此為虛構人設定）。
宋應星曾是南方一個屢試不第的秀才，卻痴迷於“奇技巧”，尤其喜歡研究水車、風車、鐘錶等機械。科舉改制後，他如魚得水，以一篇《論槓桿齒傳之力學微》考格院，迅速穎而出。李建在翻閱格院報告時注意到了他對“火力推水”、“熱氣力”的異想天開，親自召見，並撥付專項經費和人員，支援他進行“將熱力轉化為持續機械力”的研究。這背後，是李建模糊記憶中對“蒸汽時代”的認知，以及迫切需要突破現有力瓶頸（人力、畜力、水力地理和天氣限制極大）以推工業發展的強烈願。
“力！注意力錶！”宋應星嘶啞著嗓子喊道，眼睛死死盯著鍋爐上一個簡陋的、帶有刻度的玻璃管水位計和一個銅製彈簧力計。力計的指標正在危險的紅區域邊緣抖。
一個學徒張地控著進氣閥門的盤。另一個則不斷將小塊優質焦炭填爐膛。
“冷凝！準備注水！”宋應星又喊。
巨大的橫樑在蒸汽推活塞、活塞帶連桿曲軸的往復運中，發出“呼哧——咣噹！呼哧——咣噹！”的沉重息。橫樑另一端，連線著一個巨大的水泵杆。此刻，泵杆正從旁邊一個深挖的、蓄滿水的大坑裡，將水上來，又過管道排到坑外。這是在模擬礦山排水的工況進行測試。
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