成熟武器生产外，还成立皇家工程院，孙元化任院正，宋应星为院判，负责各类武器研发，待成熟后再交于军械所制造并贩卖。
同时，还成立皇家科学院，负责基础性研究，由工部左侍郎兼翰林院掌院徐光启负责。
凡入皇家科学院皇家工程院者皆给予翰林院检讨出身。
虽然暂时只有汤若望一个外籍院士成为两院院士，徐光启、孙元化、宋应星、李祖白为首批皇家科学院院士，李文三（李老头）、张狗蛋（张铁匠）、陈实在（陈癞头）、李祖白（钦天监监正）为皇家工程院院士，但大明科技体系的架子至少被朱由校搭建了起来。
皇家科学院既然作为基础科学研究的地方，自然是以探究自然哲理为目的的地方，只需要输出新的观点与知识即可。
而皇家工程院却是从皇家科学院的理论基础中获得灵感，并进而与生产力结合，研发出各种超时代或有极大利润空间的产品。
皇家军械所则是只负责生产与销售。
这样一来，从基础实验到应用研究，再到生产力转化，只要有了完整的科学技术革新体系，就能建造出完整的工业体系，进而从根本上改变大明的主要生产力方式，并脱离对小农经济的依赖。
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