“走吧，随我去机械科的实验室，去了之后你便知道数学与工造术的精妙。”
“好。”
机械科的实验室目前有四处，一处是冶金实验室，在轩禾书院的最南边的无人处，为了安全起见，半径七十步内没有建筑和住宿区，周边的地块也被沈云卿买下。
冶金实验室使用半石的炼炉和坩埚炉冶炼金属材料，负责材料的研发和工艺摸索。人员主要是工部的工匠和部分数学科高级部毕业生。
工部的冶炼技术还停留在经验和土法冶炼，虽然最近七八年间掌握了转炉炼钢和金相理论，但仍然没有实现体系量化，数学人才的补入无疑能让冶金迅速体系化，变成一门真正的科学。
第二处实验室从事土木工程的设计、制造、论证和勘探，这处实验室虽然在书院，但是人员经常不在岗，都在全国各地搞调研。也是目前人员编制最多的部门，足足编了三百七十五人。
人员成分构成也很复杂，有工部的水工、木工、石匠、土木匠，数学科的毕业生，也有民间招募的一些土木师、风水师、泥瓦匠，总之都和土木工程有关。
第三处和第四处实验室含金量最高，第三处实验室负责动力设备和生产资料设备的设计、研发、改进，第四处实验室则负责载具和载具动力设备、结构的设计、研发。
沈云卿要让高鸿参观的正是第四处载具和动力实验室，虽然名为实验室，其实还是传统的木质建筑，根本没什么高大上的气派。刚到实验室外，耳边传来一阵呜呜的轰鸣声。
“表弟，这是何声音？”
“光说没用，得亲眼看见了才知道，走吧，随我进去一看便知。”
引高鸿进入二号教室，迎面袭来一股白色蒸汽，不知道的还以为是谁在烧开水。
见有人到来，陈谦、陈理二人迅速切断地上铁轨，将小火车引入南面的缓冲区。待等白雾散去，二人上前行礼。
“参见王爷。”
“免礼。郭大人呢？”
“应该是机械司有事，所以还没来。”
“刚才为何突然停下小车不跑了呢？”
这时陈理说：
“回王爷，郭大人上月刚对小车进行了改进，所以车速很快，外人勿入屋中非常危险，故而只能停车。”
此时屋中蒸汽已经散尽，高鸿看着地面铺着的环形迷你小铁路大惑不解，他忙是问道：
“表弟，地上铺着这些铁棒是作何用？”
“轩禾书院正在研制一种车辆，名为火车，地上的铁棒叫铁轨，也叫铁路，日后火车坐在铁轨上跑，拉着数万石、数十万石的货物可日行千里不累。”
“当真！”
“一看便知，陈谦、陈理。”
“在，王爷有何吩咐。”
“把小火车开出来，让高大人见识见识。”
“是。”
火车一直是沈云卿重点关注的项目，之前由于技术储备和机械加工能力不足，所以没有推动研究和理论论证，现在条件基本成熟，可以开始论证和模型放样实验。
中原王朝的农耕体系虽然实现了富足稳定，但是存在后勤问题的致命伤，尤其是对外蒙、中亚、新疆地区，难以长期坚守，根本原因还不是人口和民族成分，是通讯和交通无法及时投送军力和消息。
农耕王朝由于后勤只能依赖人力、畜力和非机动畜力载具，离开本部大后方作战的后勤保障很成问题。
中亚西域一战，岐军出兵才四万，但是动用的畜力、民力折合成人力得有三百多万，就是因为大军供应太困难，只能靠人力堆。
塞外作战也是这个问题，而且难度更大，因为用兵的数量增加了二十倍，还有半年的低温、降雪季节，需要全国总动员，才能保证百万大军的吃喝拉撒。所以不解决后勤运输问题，就不能解决边患。
同时火车也能巩固路权领土，提高经济效应，更能通过铁路线，迁徙人口巩固边境。
日后荡平忽喇，要实现对塞外地区的长期统治和经营，就一定需要一条铁路通往塞外，既便于运兵，又便于运输物资，打通地域壁垒，同时还能通过铁路把人口迁入塞外。
陈谦陈理数学科高级部毕业后，先去机械科深造了两年，毕业不久正逢沈云卿回国，三月间着手攻关火车研制，沈云卿安排他们二人与机械司员外郎郭炳正共同研究。
火车理论沈云卿早在轩禾书院筹备的第二年，研发蒸汽动力机之初开过几次讲座提过，当初工部不太看好，因为还没搞出蒸汽机，没这个认知。