历史的洪流，终究不以个人意志为转移，但其间的浪花与支流，却可能因意外的投入而改变方向。万历四十八年（公元1620年）夏，在位长达四十八年，晚年深居简出、沉迷丹道的万历皇帝朱翊钧，终于油尽灯枯，龙驭上宾。尽管这位皇帝与太子关系长期冷淡，但“国本”名分早定，在张皇后（朱常洛生母，已故）遗留的政治影响力和朝中绝大多数务实派官员的拥戴下，太子朱常洛的继位过程波澜不惊，顺利登基，次年改元泰昌。
这位在储位上战战兢兢、压抑隐忍了数十年的新皇帝，如同久旱逢甘霖，登基之初便爆发出惊人的能量。他以雷厉风行的手段，迅速下诏彻底罢黜了为祸多年的矿税监（虽万历晚年已名存实亡，但其残余势力依旧骚扰地方），并首次动用内帑，慷慨拨发巨额银两犒劳九边将士，以稳定军心。更令朝野振奋的是，他恢复了每日视朝、召见阁臣的制度，那沉寂多年的文华殿再度出现了皇帝与大臣共商国是的身影。一时间，“众正盈朝”、“泰昌中兴”的呼声甚嚣尘上，仿佛帝国积年的沉疴即将一扫而空。
然而，历史的惯性在此刻露出了它狰狞的一面。或许是压抑过久后的骤然释放导致了身体的失衡，或许是深宫之中某些不愿见其坐大的势力暗中作祟，泰昌皇帝登基仅十日，便突然染病。御药房束手无策之际，鸿胪寺丞李可灼自称有仙丹“红丸”可治帝疾。病急乱投医之下，泰昌帝不顾部分大臣的劝阻，服下了这枚来历不明的丹药。初时似乎略有起色，遂再进一丸。然而，这第二枚“红丸”却成了催命符。泰昌皇帝在位仅仅一个月，便因此“红丸”而骤然驾崩，举国哗然，疑窦丛生，这便是震动朝野的“红丸案”。
这记突如其来的政治霹雳，使得尚未从万历朝暮气中完全苏醒的朝野上下，在悲痛与震惊之余，更蒙上了一层浓重的阴谋阴影。国不可一日无君。在弥漫的疑云和紧张的气氛中，皇长子朱由校在顾命大臣及朝臣的簇拥下，于一片缟素和不安中继位登基，次年改元天启。这位年仅十六岁（虚岁）的少年天子，脸上带着未脱的稚气、骤失父亲的悲伤，以及对周遭复杂环境的隐隐警觉，被命运的浪潮推上了那张象征着至高无上权力，却也危机四伏的龙椅。
然而，与原本历史轨迹中那个几乎完全沉迷于斧凿木工、将朝政拱手让于阉党的“木匠皇帝”截然不同，这个时空的天启帝朱由校，其心性与志趣，因沈惊鸿数年来的悉心引导与系统启蒙，发生了根本性的偏转。
沈惊鸿早年在端本宫的教导，并非仅仅是投其所好地展示奇巧玩物，而是由浅入深、系统性地为他打开了格物致知的大门。从杠杆滑轮的基础力学，到勾股测望的实用几何；从水力风力的能量转换，到金属冶炼的物性变化；甚至是最基础的化学知识（如燃烧、氧化）和生物学常识（如牛痘原理），沈惊鸿都力求用最直观的方式，将自然界的“理”呈现在这位皇孙面前。朱由校那颗聪颖的大脑，被引导着从“这是什么”的单纯好奇，转向了“为何如此”和“如何运用”的更深层次思考。
他依然保持着极强的动手能力和对精巧结构的浓厚兴趣，但这份兴趣如今建立在一个更为广阔和理性的认知框架之上。他不再满足于制作孤立、静态的精美家具或赏玩性的自动人偶，而是对那些能够联动运作、模拟自然规律、乃至能解决实际问题的机械装置和模型充满了近乎痴迷的探究欲。沈惊鸿为他制作的漕河水闸动态模型、简化版的蒸汽机演示装置、乃至带有简易瞄准具的火铳分解模型，都成了他反复拆解、研究、甚至尝试改进的对象。
登基之后，这位少年皇帝展现出了令许多老成持重官员都为之惊异的特质。在首次正式御门听政，商议漕运梗阻问题时，他并未像以往皇帝那样只听臣子奏报，而是突然发问：“据朕所知，水流速与闸门开启角度、河道宽深皆有比例关系。工部可有实测数据？现行闸门设计，是否为此比例最优？” 一席话，问得工部尚书一时语塞，满朝文武皆感意外。
在批阅辽东经略孙承宗呈送的关于军械损耗的奏疏时，他会特意关注其中关于“惊鸿一式”步枪在不同气候下的故障率、弹药消耗与杀敌效果的对比数据，甚至会用沈惊鸿教他的简易统计方法进行核算，发现疑点便直接朱批询问。
更让朝臣们逐渐习惯的是，这位新皇帝要求“格物学堂”每季度需将优秀课业（如优秀的水利工程设计、新型农具改良方案、基础力学论证等）摘要，“动力研习所”和“精密制造局”则需将重要的阶段性成果报告（如新型蒸汽机效率提升数据、合金配方试验结果等），定期汇编成册，送呈御览。他甚至会在召对时，与沈惊鸿、徐光启等人讨论报告中提及的技术细节，其用词之专业、理解之深入，常令非专业出身的官员如听天书。
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