黄履庄不仅精通明算的《九章》、《海岛》、《五曹》、《周脾》、《五经算》等各科，更因为从小就接触欧洲传教师的一些书籍，从中学得大量关于代数、几何、物理、机械等各方面的知识。
当朱怡成同他聊到这些专业知识的时候，黄履庄逐渐放开了之前的拘束，变得善谈起来，尤其是当讲到他曾经搞出来的一些小发明时，更是眉飞色舞。
自行木人、验冷热器、瑞光镜……甚至还有自行车！这一个个匪夷所思的发明逐一从黄履庄的口中述出，而且他还详细同朱怡成解说这些发明的原理和使用范围，也不管朱怡成是否能够听懂，说的是兴高采烈，一反平常沉稳之态。
“这还真是一条工科狗啊！”看着他这副模样，朱怡成忍不住感慨，同时也为捡到宝而感到兴奋。
“这些可有记录？或者成书？”朱怡成询问道。
黄履庄迟疑了下，回道：“微臣十多年前曾著过一书，起名为《奇器图略》不过此书并未刊行，仅是自娱而已。后来因表兄张潮略有些兴趣，微臣就把此书送于了他。”
“如让你重写此书，可有问题？”
“这并无问题，只是需要些时间，不过请皇爷放心，这些年微臣虽不像早年热衷于此小道，但这些器物如何制作早就深入微臣心中，可是皇爷，这些乃小道而已，为何……？”
黄履庄虽然是工科狗，可他也不傻，冷静下来后觉得朱怡成对此兴趣异常浓厚，作为大明的皇帝，怎么会对这些小道有如此兴趣，而且似乎今天招他来的主要目的也是因为此，不由得他有些不解。
“小道？”朱怡成听到此顿时大笑起来：“何为小道？何又为大道？世间读书人，只知读圣贤书，更有半本论语治天下之说。但爱卿可知古之有言，大道三千，殊途同归！圣贤书读的更多，文章做的更好，难道就能让地里长出粮食？能让兵甲更盛？还是能使得神州就此光复？这世上，道可不止一种，无论那种道，只要能为朕，能为天下所用就是大道！”
黄履庄猛然一震，他心中隐隐约约明白了什么，可却又不明白什么。
朱怡成继续道：“比如说，其他的不讲，朕就说其中一二。爱卿所制的验冷热器能测算温度高低，难道就没想过用它来进行炼铁炼钢？以作控制炉温使用，如能推广，足以利军利民。退而言之，此物也在医道大有用处，常人受寒发烧是常见的，但病情轻重往往考的只是医者经验，如能使用此物来衡量岂不更好？再者，在农事上也大有用处，可用此物判断气候变化，以辅助农业获得更好的收成……。”
随着朱怡成所说，黄履庄的眼睛是越瞪越大，他发明这些东西大多只是爱好，或者是研制自己的一些研究，却从来没有往实用型方面去想。如今朱怡成仅仅拿他的验冷热器，也就是后世的气体温度计来举例，一下子令他打开了一扇窗户，使得他看到了不一样的风景。
朱怡成说的一点都没错，眼界局限了黄履庄，仅仅一个验冷热器就有如此用处，那其余各物的用途更广。一瞬间，黄履庄就随着朱怡成的思路想到了许多，这都是他几十年来从而发现的一番新天地，整个人神情兴奋不已。
当然，相比朱怡成而言，黄履庄只是刚打开了思路，而朱怡成却想的更深些。不仅是气体温度计的广泛使用，无论是在冶炼还是农业、医学等各方面有着极大帮助，黄履庄的其他发明也大有作为。
别的不多说，仅仅他自己制作的自行木人，能够自由上下阶梯，这已有了后世自动攀爬的功能，如进行改进的话，不仅在工业和运输中能获得极高效率，更在军事方面用途广泛。
瑞光镜也是如此，这是一种初级的探照灯，在军事方面更为重要。还有黄履庄曾经研制过高压弹簧，他所制造的弹簧无论其强度还是实用型已能媲美后世所制，在工业用途极大，更为重要的是这种弹簧在军工中使用的话，足以使得大明的军工得到飞速发展……。
话说到此，朱怡成直接告诉黄履庄，他希望黄履庄继续深入这方面的研究，并且整理出系统的制造和推行，对于他的任命，虽然朝廷已授黄履庄六品工部主事，但在具体工作中黄履庄在工部仅是挂名，朱怡成打算建立一个皇家研究院，让黄履庄主持其工作，直接向他负责。
黄履庄怎么都没想到，朱怡成会如此看重于他，而且还委以重任，再想刚才朱怡成所说的那些话，黄履庄也明白过来自己之前所认为的小道而是真正有用的知识，是他能在大明立足的根本。
想到这，黄履庄不由得热泪盈眶，多年的委屈和为世人的不解在此时此刻全都烟消云散，取而代之的是对朱怡成的无比感激和佩服。所谓士为知己者死，他黄履庄也是士人，有如此开明的君主信任和支持，他黄履庄此身无憾！
对于朱怡成的要求，黄履庄丝毫没有迟疑，当即就答应了下来。随后朱怡成欣慰地告诉他，对于皇家研究院的拨款会由皇室直接下拨，第一批资金为五十万银元，以做筹备，而所有研制的发明作为发明人将持有一定专利，以后会根据专利进行利益分配。
至于选址和人手，初期朱怡成会在南京西郊选一址，然后拨些行政人员给他。而具体的研究人员将由黄履庄确定和招募，无论是那类人，只要是普通人或者朝中六品以下官员，黄履庄都可以按名单上报