张居正在心中钦佩道：

    “历朝历代，开疆拓土的功绩何其多，可能让天下百姓都吃饱饭，让一个国家有绵延万世的基础，仅此而已。

    不世之功，当如是。

    上苍对如何提高粮食产量已经讲得很仔细了，只要我大明朝能将这些学问一一参透，将之效行于全国。

    我大明的百姓们也终有一天能过上衣食无忧的好日子，国家诸多弊病也能有条件逐一破解。

    变法势在必行，只要天下民心在我大明，那些腐僚士绅必将在这大势之下被连根拔起。

    若是上苍能再帮某一把，向天下人证明只有节制权贵，还富于民才能让国家永远强盛，那某就有机会再借大势改变皇亲宗室和贪官污吏掠富于民的大弊。

    若不解决这个积弊的根本，天下就是有再多的财富都得被庞大臃肿的宗室和贪官掏空。”

    ……

    【铁器，伴随着人类发展走过了漫长的岁月，也对人类文明有着无法替代的极广泛作用。

    但在近现代以前，铁的开采和冶炼并不容易。

    以明朝举例，洪武年间有历史记载冶铁量最高的一年是1847万斤（明朝1 斤约为596克，即9123吨左右）。

    嘉靖年间大明冶铁量达到顶峰，约为一年9600万斤（换算后约为 4.8 万吨）。

    而后世中国在公元2023年的铁产量为7101万吨，粗钢产量为万吨，成品或半成品钢材产量为万吨。

    （因为每年都有大量的废钢回收用于炼钢，这些废钢可以直接进入电炉或在转炉中与铁水混合炼钢，跳过了炼铁环节，所以钢产量比铁还高。

    2023年13亿吨钢材产量基本可以代表该年中国钢铁行业的生产总量。）

    以万吨为单位进行对比的话，明朝巅峰产铁量仅有数万吨，而后世却是十三万万吨，而且是钢材。

    足可见古代铁产量尤为稀少。

    而明朝之前的朝代，铁产量只会更少。

    铁器对于文明发展至关重要。

    如果有技术，却没有钢铁将之转化为国力，那一切美好设想也只能是空中楼阁。

    如何提高产铁量和铁的应用，可以从三个方面入手。

    其一，降低铁矿开采难度。

    其二，降低铁矿石冶炼难度。

    其三，将铁转化为钢，提高铁的利用价值。

    在古代，古人有多种办法寻找铁矿。

    比如在发现某地上方出现红褐色的赤铁矿（即赭石）时，下面可能有大型铁矿。

    因为高品位的铁矿石暴露于地表后被风化易形成赤铁矿，所以看到地表有赭石分布的区域，就有可能找到铁矿。

    又比如利用磁铁检查河流是否含有铁砂，当上游存在铁矿时，铁矿石中的元素会随着水流的搬运在水系沉积物中富集。

    这种方法可以快速地对大面积的区域进行初步筛查，缩小找矿的范围。

    而要更进一步，更方便地寻找铁矿，还可以将磁铁改造成细小的磁针，用以制作精准的磁石指南针用于探测地下铁矿的磁场，辅助确定铁矿所在位置和矿脉的走向。

    借助火药的爆炸威力，可以极大方便矿产开采，或者用于移除浅层矿产的覆土。

    对于深矿开采，也可以使用经过三角结构加固后的井状支护减少矿道坍塌的可能，提高安全性。

    （矿道的通风和排水，古代都有自己的解决办法，如利用山坡高低差开凿通风口，使空气自然流动；开凿水槽水仓汇聚积水，再用辘轳放下水桶一点一点将水吊出来……

    在没有机械设备辅助的条件下，很难有更好的办法完全解决。）

    对于矿道内运输铁矿石，可以借助轨道和矿车来提高矿石运输效率。

    可先行铸造更为耐用的铁质矿车，在矿车下方安装四个铁轮。

    这些铁质轮子要打造成凹字形。

    这样当矿车在轨道上轮动时，轮缘可以起到限制车轮横向移动的作用，防止车轮滑出轨道外。

    而轨道是两条工字形，其顶面为略微凸起的弧形，比车轮稍窄的铁质器物。

    （天幕公布出矿车与轨道的详细图纸，如何连接铺设轨道、两者的具体长宽厚度等数值一目了然。）

    有了轨道和矿车后，铁矿石的运输就只需要用少量的人力或畜力拉动，就能极大提高运输效率，减少运输成本。

    矿工们便无需再用肩扛手提这种吃力的原始方式。

    开矿能力有了，接着便是铁矿石的破碎与杂质分离。

    古时候铁矿石破碎极为费力。

    通常是将矿石放入舂臼中，再通过杠杆原理反复抬起和落下金属杵棒，利用杵棒下落的重力势能对铁矿石进行破碎。

    但这样的重复做功其实可以使用大型水车来代替。

    条件是要有水流量充足的河流作为动力来源。

    自古以来就有利用水车来碾米。

    当水流冲击水车的叶片或水槽，使水车在水流中转动时，水车的轴就会获得扭矩，从而产生动力。

    水车轴旋转的动力，可以通过连杆等简单的机械结构转化为杵棒的上下运动。

    杵棒在水车驱动下反复冲击舂臼中的铁矿石，便可使其一点点破碎。

    只是水车的缺陷是，动力大小和做功快慢，取决于河流量的大小与流速快慢。

    冬季河流进入枯水期时，水车可能就会陷入停工。

    雨季洪涝时，水车有可能被河流带来的杂物冲毁。

    同时水车的力量上限取决于水车的规模大小，建造所需耗费可能比较大。

    不过只要有条件合适的河流，水车必然比人力破碎矿石更为划算。

    尤其水车的上下做功还可用于锻造铁器。

    建造一群大规模的水车，便相当于建造了一处大规模的碎矿与锻造工厂。

    节省的大量人力便可用于从事更多的生产工作。

    人力是有穷的，而物力则是无穷的。

    科技永远是第一生产力。

    破碎之后的矿石就到了分离杂质的步骤。

    将磁铁套上一层质密的布料，便可将细小的铁矿石颗粒吸附上来，从而分离出不含铁或含铁量过少的杂质。

    后世也是借助电力驱动的磁选机高效分离杂质的。

    到了冶炼步骤，则可以选择热量利用率较高，冶铁量较大、较为高效的土法高炉炼铁。】