崇祯二年八月廿一，一队约二十余骑的“商旅”风尘仆仆，悄然抵达登州府西门外。这些人虽作行商打扮，但鞍马齐整，举止干练，眼神锐利，为首一名青年公子，身着寻常青衫，腰束革带，唯有一双眸子开阖间精光闪动，不怒自威，正是微服私访的当今天子朱由检。登莱巡抚孙元化早已得悉密报，改换了一身深蓝色直缀，只带着两名心腹长随，在城外一处隶属巡抚衙门的僻静别院迎驾。见天子入门，孙元化正要撩衣下拜，朱由检已抢先一步托住他的手臂，眼神微示意：“孙先生，不必多礼，此行不便声张。”
众人入内坐定，王承恩与曹变蛟亲自于门外警戒。朱由检也不寒暄，径直问道：“孙先生，关起门来说话，登莱如今真实境况如何？”
孙元化收敛心神，低声禀报，言语清晰而务实：“陛下，托陛下洪福，去岁至今，登州府共招募安置辽民三万七千余口，择其精壮者五千人，已编练成军，号为‘登莱新营’，由副总兵张焘统带，日夜操演。水师方面，现有大小战船四十六艘，其中按泰西制式新建的夹板快船六艘，每艘配炮十位，航速远超旧式船只。只是……”他略一迟疑，眉头微蹙，“眼下有一大隐患，关乎战力根本，那便是各地所铸火器，规制颇为混乱，长此以往，恐严重贻误战机。”
朱由检目光一凝：“哦？详细说来。明日，你便引朕去火炮工坊亲眼一看。”
翌日，登州城东，戒备森严的火炮工坊内，炉火正熊，热浪扑面。为掩人耳目，朱由检扮作京中前来采办军械的巨贾，由孙元化及几名亲信工匠陪同。但见偌大的工棚下，工匠们赤膊挥汗，正在浇铸炮管，通红的铁水注入泥范，发出滋滋声响，白气蒸腾。空气中弥漫着焦煤、金属与汗水混杂的气息。
孙元化引着朱由检来到一排已冷却待加工的新铸炮管前，取过一柄精钢卡尺，亲自演示道：“东家请看，此批皆标注为‘佛郎机’子母炮，原定口径应为二寸八分。然实测下来，”他连续测量了几门，“这门二寸七分半，那门却近二寸九分。根源在于，辽东各堡追求破墙毁垒，往往自行加重炮身，加厚管壁；京师火司局等处，为便于野战机动，则倾向减轻重量；而我登莱之炮，因常处海风盐雾之中，为防锈蚀，在铜铁配比、漆料处理上又另有一套章程。如此一来，名义上同为一炮，实则尺寸、药室、膛线弧度皆有差异，导致弹药无法通用。战时若一地告急，他处支援之火炮弹药却无法使用，岂非坐失良机？”
朱由检面色沉静，默然取过卡尺，又命随行的张之极（其掌管京营火器，颇通此道）一同测量另外数门标注为“红衣大炮”的重炮。结果更令人心惊，同样是号称三千斤的重炮，其药室深度竟能差出一指，炮弹落槽处亦松紧不一。
“此弊不除，贻害无穷，形同资敌！”朱由检将卡尺重重放在案上，声音冷峻，“承恩，记下：立即以六百里加急密旨传召在京的徐光启先生，火速前来登州。着徐光启、孙元化二人，会同工部、兵部精通实务之员，共拟《大明火器制造则例》。旨意要明确：所有火炮、火铳，乃至鸟枪、三眼铳等，皆需定下死规矩，分等定级，严格统一口径、倍径、用药量、弹重。工部需专设检验御史，派驻各主要军器局，每器铸成，必须镌刻工匠、督造官姓名，由御史抽验。不合格者，不仅器物回炉，工匠、督造乃至御史，一体按律治罪！”
孙元化闻言，眼中闪过激动与钦佩之色：“陛下圣明！此策若行，非但前线补给调拨便利无比，因标准化生产，制造成本据臣估算至少可降三成。更紧要者，将士们无需临阵再为测算各异之炮器装药量而烦恼，装填速度与射击精度必可倍增，实乃强军之基石！”
离开喧闹的工坊区域，朱由检又在孙元化安排下，于别院密室中接见了在此效力的葡萄牙炮师贡萨戈等人。通过通译，朱由检温言勉励：“诸位远渡重洋，授我华族精艺，朕心甚慰。望尔等倾囊相授，助我大明铸就利刃，御侮靖边。功成之日，朕必不吝爵赏，使其荣归故里，亦扬名于中土。”几位西洋炮师见这位“大人物”如此礼遇，皆抚胸躬身，连称愿效犬马之劳。
数日后，年逾七旬的徐光启奉密旨星夜兼程赶至登州。这位毕生致力于推广西学、富国强兵的老臣，不顾旅途劳顿，当即与孙元化闭门研讨。两位学贯中西的大家，在堆满图纸、算筹与各式度量衡工具的斗室之内，废寝忘食，争论切磋。一部划时代的《大明火器制造则例》初稿逐渐成形。则例不仅将火炮明确划分为重（守城、舰首）、中（野战、舰舷）、轻（随营、攻坚）三等，更详细规定了每一等级从口径、倍径、管壁厚度、炮耳位置，到炮架制式、附件规格，乃至运输车辆的载重要求。甚至前瞻性地考虑了南北方湿度、温度差异对火药储存、性能的影响，制定了不同的包装和检验标准。朱由检在审阅初稿后，沉吟片刻，提起朱笔，在总则末尾添上了一行铁画银钩的批语：“《则例》颁布之后，天下诸军器局、匠作坊，有敢阳奉阴违、擅自更改规制者，主事者以通敌叛国论，斩立决；工匠流三千里。”
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