寒川对数学基础的重视与夯实，如同为飞速奔驰的工业战车安装了精密的导航仪，使其行进方向愈发精准。然而，林牧之与核心层敏锐地察觉到，寒川的科技体系存在着一种“头重脚轻”的隐忧——过于偏重机械制造与军工应用，而对更深层次的物质本源规律探索不足。这种失衡，在几次突如其来的技术瓶颈和意外事件中，暴露无遗。
最典型的例子，来自于军工生产的核心——火药。
尽管通过“土法熬硝”和初步提纯，寒川火药的质量已相对稳定，但其威力始终徘徊在一个瓶颈，难以突破。禽滑略尝试调整硝、硫、炭的配比，效果甚微。更令人头疼的是，不同批次的硝石、硫磺纯度不一，导致火药性能波动，严重影响了“一窝蜂”火箭和火炮的射击精度与可靠性。
与此同时，华棠在深化“磺胺”研究时，也遇到了难题。她希望能改良“磺胺”的提纯工艺以减少副作用，或探索其衍生物，但面对那一瓶瓶成分复杂的染料中间体和反应产物，她仅凭医家经验已难以深入，迫切需要理解其内在的组成与变化规律。
甚至工坊在尝试新的金属防腐、燃料燃烧效率提升等课题时，也纷纷卡壳，感觉像是在黑暗中摸索，缺乏理论指引。
“主公，我等如今，似有力大无穷之壮汉，却不知发力之巧劲何在。”禽滑略在一次技术研讨上，苦恼地比喻，“造枪造炮，结构力学或可推算，然火药为何爆炸？钢材为何坚硬？磺胺为何杀菌？此间根本之理，我等…知其然，不知其所以然啊！若无突破，恐终将受制于此！”
林牧之深以为然。他回想起华棠发现“磺胺”的过程，充满了偶然性，若非其敏锐观察与大胆假设，奇迹恐难重现。但这种依赖“偶然”的进步，风险高且不可持续。寒川需要一种能够主动探索物质奥秘、揭示变化规律的系统性方法。他的目光，投向了那看似虚无缥缈，却又与一切实用技术息息相关的领域——化学。
“格物致知，方能穷理尽性。”林牧之对众臣道，“火药之烈，非仅配比之功，更关乎硝硫本性；磺胺之效，非独染料之奇，必有其克菌之理。若不明此等物质变化之根本，我寒川之技，终是无源之水，无本之木！”
他决然下令：“即日起，筹建寒川第一所化学实验室！由华棠总领，禽滑略协理，抽调精干，专司探究物质组成、性质及其变化规律之事！目标：为火药改良、新药研发、材料创新，提供理论指引与方法支撑！”
此令一出，朝堂之上窃窃私语。建立一个专门研究“瓶瓶罐罐”、“烧烧煮煮”的机构？在许多人看来，这比建军械所、技术学堂更加“不务正业”，近乎“巫蛊之术”。
“主公，此等玄虚之事，耗资费时，恐难见实效啊！”有老臣委婉劝谏。
“是啊，有那闲工夫，不如多炼几炉钢，多造几支铳！”
面对质疑，林牧之的态度异常坚定：“今日之玄虚，或为明日之实用！ 火药初现时，何人知其能改天换地？磺胺未显时，谁人视染料为神药？探索未知，乃强国之胆魄！ 此事，无需再议！”
“化学实验室”的筹建，在华棠的主持下，于军医院附近一处僻静院落悄然开始。其条件，可谓极度简陋。
没有现成的仪器，一切全靠创造：
? 加热设备：最初只有普通的炭炉和陶罐，后来工匠们用耐高温黏土烧制了专用的坩埚，并仿照打铁炉改造出了可控制风量的简易炉灶。
? 反应容器：大量使用各种规格的陶罐、瓷碗、甚至打磨过的石臼。禽滑略命人用石英砂和纯碱试制了耐腐蚀的玻璃器皿（虽然浑浊且易碎），这已是划时代的进步。
? 分离提纯工具：用细麻布、丝绸、甚至毛发做成过滤器；利用不同物质溶解度的差异进行重结晶；制作了简易的蒸馏装置（用铜管冷凝），用于提纯酒精和尝试分离一些液体混合物。
? 测量工具：仅有最粗糙的天平（等臂杠杆加砝码）、量筒（刻度的竹筒或陶杯），以及用于测量温度的、仅能标示“温”、“热”、“灼”等模糊概念的经验性温标（如观察沙子的熔融状态）。
实验室的成员，除了华棠和几名对药学有基础的助手，还包括禽滑略派来的几名对物质变化有浓厚兴趣的年轻工匠，甚至还有两位被俘后愿意效力的、略通炼丹术的方士。背景各异，知识体系混乱，但都对未知世界充满好奇。
研究工作的开端，充满了迷茫与试错。
没有系统的理论指导，华棠只能从当前最迫切的需求入手，制定粗糙的研究计划：
1. 火药组元深度研究：不再满足于简单配比，而是尝试提纯硝石（研究不同结晶方法对纯度的影响）、分析硫磺中的杂质、烧制不同材质的木炭（如柳木炭、杉木炭）并比较其燃烧特性。过程枯燥，爆炸危险时有发生。
2. 酸、碱、盐的初步探索：基于熬硝和磺胺制备的经验，开始有意识地制备和鉴别一些常见的酸（如硝石产生的“硝强水”即硝酸的稀溶液、绿矾制得的“镪水”即硫酸）、碱（如草木灰浸出的“灰汁”即碳酸钾溶液）、以及各种盐类（如硇砂-氯化铵），观察它们的性质（如酸碱性、与金属、岩石的反应）。
3. 物质定性检测方法：尝试利用焰色反应（不同金属盐在火焰中的颜色）初步鉴别矿物，利用沉淀反应检测水中杂质等。
实验室里终日弥漫着各种古怪的气味，爆炸声、玻璃碎裂声时有耳闻。记录数据的草纸上画满了奇怪的符号和现象描述。失败是家常便饭，许多实验看似毫无结果。外界的不理解与嘲讽不绝于耳。
转机，出现在一次看似无关的意外。
一名工匠在清洗沾染了厚重油污的工具时，偶然发现，用实验室里一种提炼自某种植物灰烬的、滑腻的碱性水溶液（其实是粗制的钾碱液）来清洗，效果远胜于清水。华棠得知后，没有放过这个细节。她组织人手，系统研究这种碱液去油污的原理，并尝试与动物脂肪混合加热，经过无数次失败，竟然得到了一种能产生丰富泡沫、具有去污能力的块状物——这是肥皂的原始雏形！
虽然成品粗糙，但其意义重大：它表明，通过有意识的化学处理，可以改变物质的性能，创造出全新的有用之物！
这一发现极大地鼓舞了实验室的士气。林牧之得知后，亲自前来视察，看着那块原始的肥皂，他眼中放光：“好！此物虽小，然其意义非凡！它证明，化学之力，可化腐朽为神奇！”他当即下令，优化肥皂制作工艺，首先装备军医院用于清洁消毒，随后推广至全军，极大地改善了军营卫生条件，减少了疾病传播。
受此激励，化学实验室的研究更加系统化。华棠开始整理实验记录，尝试对观察到的现象进行归纳分类，提出了最初的“酸-碱中和”、“某些物质在反应中质量守恒”等朴素概念。虽然离真正的化学理论相去甚远，但已是迈向科学探索的关键一步。
更重要的是，实验室开始与其它部门产生联动：
? 为军工提供了纯度更高的硝和硫，并初步探索了颗粒化火药的工艺，使火药威力有所提升。
? 为冶金提供了新的助熔剂和除渣剂的线索。
? 为医药提供了更纯的酒精作为消毒剂，并开始探索植物有效成分的提取。
寒川的第一个化学实验室，就在这样简陋、艰苦、充满未知的环境中，蹒跚起步。它没有立刻带来惊天动地的突破，但它如同在黑暗的旷野中点燃的一盏微弱油灯，虽然光芒摇曳，却坚定不移地照亮着脚下的一小片土地，探索着物质世界的奥秘。这微光，预示着寒川的科技之树，正在向更深层的根系扎去，为其未来的枝繁叶茂，积蓄着不可或缺的养分。林牧之心中明了，这条路的尽头，蕴藏着改变世界的力量。