古埃及人在建造金字塔时，进行了人类历史上最早的大型材料实验。他们在不同季节、不同配比下混合石灰岩粉末与粘合剂，记录每种配方下砂浆的凝固时间与强度。尼罗河泛滥季与旱季的施工差异，迫使他们总结出湿度对建筑材料的精确影响。这些用金字塔砖石刻下的实验记录，虽无现代数学表达，却已具备科学数据的雏形——通过系统观察与测量，寻找变量间的稳定关系。
两河流域的苏美尔祭司，可能是最早的系统记录天文数据的群体。他们年复一年地观测天体运行，在泥板上刻下日月食发生的时间、行星位置的变化。这些看似占卜用途的记录，实则是人类最早的定量天文实验数据。当累积的数据足够丰富时，规律自然显现——他们逐渐总结出月相周期与农业时令的关系，甚至能预测某些天文现象的发生时间。这种从数据到规律的归纳过程，正是科学方法的核心。
中国古代的炼丹术士，在追求长生不老的执念下，无意中进行了大量化学实验。他们记录不同矿物在高温下的反应现象，比较各种草木灰的碱性强弱，观察金属在特定溶液中的变化。葛洪在《抱朴子》中详细记载了硫化汞加热分解为水银和硫磺，再重新结合的实验过程——这正是现代化学可逆反应概念的雏形。虽然裹挟着神秘主义色彩，但这些实验积累的数据，最终催生了系统的炼金术理论，并为近代化学开辟了道路。
科学理论从不是凭空架构的空中楼阁，而是根植于无数实验数据的沃土中生长出的理性之树。从原始人打磨石器的手感记忆，到现代实验室里精密仪器的数字读数，人类认知世界的本质从未改变：通过主动干预自然过程的实验，获取可重复验证的数据，再从这些数据的关联与模式中，倒推出隐藏在现象背后的规律性认识。每一次实验都是对未知的叩问，每一组数据都是通向真理的阶梯，这正是科学最朴素也最强大的起源。
牛野准备在广州府长期学习的学生中，分出一个又一个小组，每一天大约利用两个时辰的课后时间，进行大量的科学实验——包括：枪管的膛线应该有怎样的旋转幅度？炮管的膛线应该有怎样的旋转幅度？并配备工匠来进行制作，然后实施；还有通过无数次的实验，找到最好的结果。
这样的小组，分别是：枪管弹线组、炮管弹线组、合金材料组、火药实验组、蒸汽机耐磨材料组、石油分离组、化学实验组、工业母机组、标准件小组、工业流水线设计小组、医学组。这些小组专门进行一个学科的研究——他们可以学习西洋和中华的科学，但必须自己去寻找答案：通过无数次实验去获取数据，再把这些数据整合起来，分析结果以总结公式。
比如，现在的枪管到底需要几根弹线？他们眼下用的是四根，那如果是三根、五根、六根、七根弹线，分别会呈现怎样的效果？这些实验可以通过穿透木板的厚度来进行计量和分析，最终为一根枪管找到最优解。看上去似乎很简单，但这需要一群人经历千百次的实验，需要积累无数数据——这既需要时间，需要人力，更需要资金来养活这些研究者！
牛野的目标很明确：他要用工科实践倒推理论，要用大量工科实验数据，建立起中华的全新理科体系！
站在1809年的广州妈祖水手学校的课堂里，牛野心中其实已经不再有疑惑。
他凝视着窗外，远处的河道繁忙异常，船只来来往往，而他现在还不知道自己是否有能力抵挡即将到来的鸦片战争的炮火。
这个时代，列强的侵略已经如暴风雨般逼近，而他，一个来自现代的人，能否改变历史的轨迹呢？牛野其实并不确定。
然而，他知道，即使面对重重困难，他也要尽力而为。因为他不仅仅是为了自己，更是为了这个民族，为了那些还不自知的人们。
牛野抬头看向下面的少年，他们是如此青春，他能做的，就是为中华点亮一群举着火把的少年。
他要将知识和希望传递给他们，让他们成为引领时代的火炬手。
这些少年先需要改变自己的命运，在这个过程中他们一定会带领人群穿越黑暗中的荒野和山梁，走向光明的未来。
虽然他们人生的道路也会崎岖，也会跌倒，甚至会有失败，可牛野坚信，终有一天，这些山野间隐约的光芒会汇聚成熊熊烈火，照亮整个大地。
到那时，这个国家的所有人都会觉醒，都会找到自己心中的火焰，为自己，为家人，也为这个这个民族找到向上的道路。
道光九年，五月，珠江水面浮着一层薄薄的雾气，对岸十三行的灯火映在水里，像散落的星子。牛野站在妈祖水手学校新落成的讲学堂前，望着檐角悬挂的红灯笼在风里轻轻摇晃，掌心微微沁出汗意。
"诸位先生。"他举起酒杯，声音穿过三百余人的喧哗，清晰地传至每一张桌案前，"今日请来的，有岭南书院的夫子，有福建来的算学先生，有西洋商馆的技师，还有从南洋归来的匠师......"他的目光缓缓扫过席间——穿长衫的、着西装的、束发髻的、戴礼帽的，不同肤色与衣着的人们举杯相望，酒香里混着广州食物的诱人香味。
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