穿越者在古代，要整體的爬科技樹，首先需要做什麼呢？有人說是鋼鐵，有人說三酸兩鹼，有人說是火藥，還有人首先上蒸汽機……
不過，在朱由棟這種高度重視標準的穿越者看來。爬科技樹，首先當然是解決度量衡的問題。這一點，在古代中國尤其重要。
中華帝國曆朝歷代，度量衡的標準多有變化。最顯著的一個例子就是古代中國糧食的計算單位：石。
石在用來衡量糧食多少的時候，不是重量單位而是容積單位。指填滿一個國家法定大小的空心容器時需要多少米。這個單位是非常粗糙而且不斷變動的。漢代一石糧食大約重27公斤到30公斤不等，明代一石就是六十多到七十多公斤不等。不惟不同朝代差距巨大，就是同一個朝代，地方不同，差距也相當明顯。
你說，要是連度量衡的問題都不能解決，今天用漢尺，明天用宋丈……這科技樹怎麼爬？
長度、面積、體積、容積、質量、溫度。前面四個其實要求的都是一樣：最基礎的標準長度單位。
作爲穿越者，朱由棟當然對寸、尺、丈什麼的不感冒。他直接提出了“米”概念。當然，他這會沒有米原器，也無法給這些基本不識字的工匠講解子午線千萬分之一的概念。總算他還記得古代三尺接近於現代一米。所以就直接粗暴的定下了三尺爲一米的標準。然後要求工匠們將一米均分爲十份、百份、千份。這就是要求把長度的標準精確到毫米級別，短期內，這樣的精確級別應該是夠了。
不用擔心這個時代的工匠們手工做不到這一點，後世滿清流行鼻菸壺，那個時代的工匠們可以在細小的鼻菸壺內部做出極爲完美的畫卷，微雕技術大華夏其實是相當先進的。
第五個單位，質量。在有了標準容積單位後自然也能夠解決：常溫狀態下，一立方米水的重量定爲一噸。然後要求工匠們根據標準容積下水的重量製作銅製砝碼。噸、千克、克乃至毫克，全部都要標準的做出來。
最後一個是溫度。在現在的狀況下，什麼氣體溫度計、電阻溫度計是別想了。朱由棟要求工匠們首先嚐試做的是指針溫度計：將銅片和鐵片合在一起，銅片在左，鐵片在右，由於兩種金屬熱脹冷縮的效果不一樣，只要溫度發生變化，這樣的指針就會滑動。朱由棟告訴工匠們：先做一個半圓，以冰的溫度爲0度，水沸騰之後爲100度。在這個幅度內，把溫度表劃分100份。然後反覆的試驗銅鐵比例，什麼時候能夠達到精確指向0度和100度了，這個溫度計就算成了。
這樣的溫度計當然是需要進一步改善的，但是沒得辦法，算是應個急吧。
在給所有的工匠們定下了第一期工作目標後。朱由棟又給各個不同種類的工匠們各自分派任務。
瓷器匠的任務是首先明確的：除了共同製作度量衡之外，他們將在鐵匠組的配合下修建高爐。
這個時代的瓷器匠往往具備成爲材料學家的潛質。畢竟他們能夠讓各種紛繁複雜的材料在一個爐子裡煅燒成型還能表現出不同的色彩和質地。對各種材料的單一屬性和綜合在一起的反應，沒有比他們更清楚的了。
高爐建起來後，當然是需要小規模的試驗精鋼、特種鋼的燒製。這些，都少不了材料學的介入。朱由棟作爲身負特殊任務的穿越者，對個人享受什麼的並沒有太多的追求，他需要瓷器匠，並不是要給自己燒製瓷器，而是要在材料學上打下基礎。
鐵匠組的任務目前相對單一：螺桿！各種大小、長度不一的螺桿。有了螺桿，以後各種精密加工的器械纔有保障。待得高爐建好，鋼材質量得到提升後，標準螺桿就可以推而廣之。
火藥組的任務是兩個，一個是火藥的進一步改良。明代的火器部隊數量衆多，黑火藥的製作水平也不輸於這個時代的任何一個國家。之所以在歷史本位面面對滿清實戰效果不佳，一方面是這個時代的火繩槍其輸出速度太慢，而且受天氣影響較大。加之大明工部下屬工匠們沒有生產積極性，一昧的粗製濫造。所以，黑火藥本身是沒問題的，朱由棟需要的是進一步提高黑火藥質量，以及少量的研製無煙火藥。
作爲醫學生，他當然是不知道無煙火藥具體怎麼做了。但得益於穿越前混跡起點多年，所以他知道無煙火藥的關鍵就是硝化纖維。而且現在他的豬圈生產鏈裡連甘油都生產出來了，硝化甘油也是可以上的嘛。不管是硝化纖維還是硝化甘油，最最基本的東西便是硝酸。而硝酸的人工合成在目前看來是很難的。所以只能從硝石上想辦法。而硝石嘛，在吐魯番盆地的鄯善縣沒有納入大明的有效統治之前，整個華夏的硝石礦都不是很豐富。有限的產量更多的要供應工部。所以，朱由棟這裡更多的只是預研，少量生產。
“諸位師傅，做這個新式火藥是很危險的。所以吾特意給你們建了一套工坊，周圍都是空地。不過出於大家都知道的原因，你們工作的地方，周圍都佈置了吾的侍衛，這一點還請理解。”
“殿下客氣，這規矩我們曉得的。”
“嗯，除了試作新式火藥外，吾還需要你們在煙花上面花點心思。”
改良煙花是必須的，不然沒法跟皇帝、太子交待。也沒法解釋以後這個莊子裡經常傳出的爆炸聲——這裡是京畿重地，離北京城只有幾十里路而已啊。
煙花的顏色是由不同金屬燃燒後表現出來的，這一點古人早就有了發現，而且在製作煙花上已經是精益求精，各種金屬都試過了。朱由棟要求改良的，一是發射藥本身：黑火藥進一步高純度化、顆粒細化，使得煙花能夠被推送到高空很高的地方纔爆炸。二是煙花爆炸後形成的圖形要可控，單個煙花不行組團發射後要能夠拼出字來——他還指望這玩意去拍萬曆的馬屁呢。
木匠們的任務也不輕：模具！各種各樣的模具，並且不是隻限木模具，其他材料的模具也要準備。以及水力機械的設計、製作。
而織工們在聽到朱由棟的具體要求後，也感到有些壓力：需要一種布料，相對輕便的同時還能耐磨——其實朱由棟想要的是牛仔布。
皮匠們的任務現在稍稍輕微一些，朱由棟交給他們幾張圖紙，都是現代的一些靴子的樣式，讓他們根據圖紙把實品拿出來。在朱由棟的計劃裡，未來所有的軍用服飾，都要提前在這紅河莊設計好並少量生產，以便檢驗實際效果。