在張家島上面呆了很長的一段時間，張雷回到了徐家營，他需要製作一些新的東西，張家島上面沒有他所需要的實驗設備。
而在徐家營，在威廉和凱勒的幫助之下，已經建立了初步的實驗室，在張雷的強大的財力的支持下，威廉和凱勒已經有了充足的時間和條件進行科學試驗。現在的教堂要說起來可能稱之爲實驗樓還要更加恰當一些。就是蔡仲和也住進了這裡面，經常和凱勒他們探討一些問題。
張雷到了徐家營之後馬上就忙活開了，既然打定了主意要像海外擴展，在茫茫的大海之中，如果不能夠確定自己的位置，那就跟失蹤了沒什麼區別，爲此，張雷特地查找了許多科學書籍，打算製作一些儀器，這第一樣便是六分儀。
六分儀是用來測量遠方兩個目標之間夾角的光學儀器。通常用它測量某一時刻太陽或其他天體與海平線或地平線的夾角﹐以便迅速得知海船所在位置的經緯度。六分儀具有扇狀外形﹐其組成部分包括一架小望遠鏡，一個半透明半反射的固定平面鏡即地平鏡﹐一個與指標相聯的活動反射鏡即指標鏡。六分儀的刻度弧爲圓周的1/6。使用時﹐觀測者手持六分儀﹐轉動指標鏡﹐使在視場裡同時出現的天體與海平線重合。根據指標鏡的轉角可以讀出天體的高度角﹐其誤差約爲±0.2°～±1°。
因爲之前已經有了製作望遠鏡的經驗，而六分儀除了望遠鏡之外就沒有其他複雜的附屬設備了，所以製作這個東西對於張雷來說並不是什麼困難的事情，不過製作完成後的校準讓他花了很大的心思。
這一天，張雷正在教堂外面的草坪上面用六分儀測量太陽夾角，剛好遇到蔡仲從住處下來，看到了張雷，他趕緊跑了過來。“張老闆。”
張雷拍了拍他的肩膀說道：“你來的正好，幫我看看這個角度對不對，你出海次數多，應該有點經驗。”
早在製作望遠鏡的時候蔡仲和就已經知道了張雷的這個六分儀以及他的作用，當時他還在抱怨說如果當年自己有這麼個寶貝出海的時候就方便多了，張雷說的是馬上又要組織出海他可以一起跟着去。
蔡仲和根據自己的經驗，慢慢地調整六分儀的角度，張雷站在旁邊等着。過了大約小半個時辰，蔡仲和纔算是結束了觀測，然後根據自己的經驗給張雷提供了一些建議，張雷認真思考過後認爲這些建議都是行之有效的，然後欣然採納，便拿了六分儀去繼續改進去了。
過了四五天的時間，張雷終於把六分儀給做好了，有了這個東西，在航海的過程中再配上指南針，基本上就差不多夠用了。
做了十把這個東西，張雷才停了手。這一天他剛好回到家，不遠處一輛馬車也朝這邊來了，看到上面飄揚的張氏商業協會的小旗子，張雷停住了自己的腳步。這是外出考試的張晨回來了。
馬車到家門口停下來，張晨一下來看到張雷顯得十分驚喜，叫道：“哥，你怎麼回來了？”
“我回來幾天了，因爲在外面所以我連去送你去趕考也沒時間，你不會怪哥吧？”張雷笑着說。
張晨趕緊回答：“哥哥現在可是個大忙人了，我怎麼會怪哥哥呢，對了……”他剛剛準備把路上遇到人打劫的事情說了，不過話到了嘴邊卻硬生生地嚥了下去。張雷追問起來，他卻連聲說沒事。張雷雖然心中奇怪，不過現在張晨他自己不說，那也不好問，再加上張晨現在還是好好的，於是也就不去追究了。
“這次鄉試的感覺怎麼樣？”張雷最關心的是這個問題，只有張晨能夠在科舉上面一鳴驚人，再加上自己在朝廷的關係，那自家可就算是有兩條路可走了，自己是靠着科技發明還有錢財來得到承認的，而張晨可是正兒八經的科舉入仕，這就有本質的區別。
聽了這話，張晨語氣平靜地說：“還行吧，寫得挺順利的，不過現在老是和他們混在一起搞科學，文章裡面也寫了點這樣的東西。”
“你在文章裡面寫了科學？”張雷頓時瞪大了眼睛，說道：“我不是叫了你就按照書上的來麼？怎麼還寫那個？”
張晨有些鬱悶地說：“剛開始我也沒準備寫來着，後來沒忍住，最後發現了的時候都沒辦法改了。”
聽他這麼說，張雷也明白這事情是沒辦法改變的了，想想和趙錢孫李四個儒生的爭論，張雷祈禱這些試卷最好不是由他們來評判，否則張晨就會死得很慘的。而實際上，在中國的歷史中，真正的儒學是提倡創新提倡改變的，否則也不會提出格物致知這樣的觀念來。
“既然過去了那就算了吧，不過現在皇上喜歡格物院，再加上應天府的工廠正在如火如荼的壯大，巢縣和松江府就更加不用說了。興許在這樣的浪潮之下你的文章會成爲亮點然後脫穎而出。”張雷最後安慰道。
張晨是個天生的樂天派，聽張雷這麼說，他無所謂地道：“那就希望如此吧，哥，你什麼時候帶我出去玩玩？經常聽蔡仲和說海上面有好玩的東西。”
“你還是好好讀書吧，想什麼出去玩，你哥哥我上次就差點被玩死了，幸好福大命大，否則你早就看不到我了。”張雷想起上一次被螞蟻咬到的事情，到現在還心有餘悸。
“啊？怎麼回事？”張晨很是驚訝。
張雷便把那天發生的事情說了，張晨聽了之後忍不住渾身都抖了一下，說道：“還真的挺危險的。”不過隨後又笑嘻嘻地補充了一句，“不過我不怕。”
兩人又說了一會兒話，張雷忙着要去把六分儀安裝到戰船上面去，於是又匆匆忙忙地走了，不過他這次倒不是去的張家島，而是就在松江府留了下來，靜靜地等待着鄭芝龍的船隊來松江府提貨。現在的松江府，簡直就成了張氏商業協會的產品製造基地。那源源不斷創造的利潤上繳的稅收讓各級官員都笑得合不攏嘴，因爲這些錢大部分都進了他們的腰包裡面去。也正是因爲這樣，張氏商業協會在松江府有着絕對的自由。
張雷在這裡，將製作好的六分儀信號燈電石探照燈的技術資料全部整理好，然後讓人送到了京城。
徐光啓拿到張雷的東西之後，馬上送進了格物院的檔案，然後拿了複製的資料求見崇禎。
這一天上過了早朝，在太監王承恩宣佈了退朝之後，徐光啓並沒有和其他的官員一起離開了皇宮，而是留在了皇極門外面。等大家都散去了，這纔將王承恩找了過來：“王公公請留步。”
王承恩聽見徐光啓叫自己，於是便走過來問道：“徐大人有什麼吩咐？”
徐光啓說道：“不知道皇上下了朝之後要去哪裡？老臣有一些東西需要皇上過目。”
“是格物院的事情吧，最近皇上一直在說格物院，說那是簡直就是一個救星。徐大人以七十高齡還如此操勞，真是幸苦。”王承恩奉承道。
徐光啓道：“王公公言重了，作爲臣子，自當殫精竭慮，爲皇效忠。還請王公公速去通報。”
“不用通報了，直接帶你去吧。”
兩人穿過皇極門，又在遊廊上走了許久，過了幾個庭院，這纔在一個池塘邊停了下來。這裡有一棟紅牆翠瓦的小屋，周圍全是柳樹，再加上前面的池塘，倒是營造出一點江南水鄉的氛圍了。
王承恩說道：“最近天氣悶熱，皇上下朝之後都會來這裡休息，最近皇上心情還算是不錯，徐大人請吧。”
“還是麻煩王公公幫忙通報一聲。”徐光啓道。
王承恩應了一聲，然後到門外面敲了敲門，說道：“皇上，徐尚書來了。說是要奏報格物院之事。”
聽到格物院，正臥在牀榻之上的崇禎一下子坐直了身子，讓旁邊兩個丫鬟幫自己整理好衣服，這才正色說道：“讓他進來。”
王承恩對徐光啓說道：“好了，徐大人進去吧，奴婢就在這候着，有什麼事情言語一聲就是的。”
徐光啓進了屋子，崇禎馬上熱情地說道：“徐愛卿，過來這邊坐。”
“謝皇上。”徐光啓走過去，從口袋裡面拿出來一個牛皮紙包，說道：“這些都是張大人送過來的。”
崇禎看了看牛皮紙包，對下面的丫鬟說道：“你們全都出去，沒有朕的吩咐，誰也不許進來。”
房間裡面只留下徐光啓和崇禎兩人，崇禎說道：“徐愛卿，這些是什麼？”
徐光啓回答說：“這些是幾種航海儀器的製造圖紙。”
崇禎趕緊將這些圖紙拿過來看，張雷已經將這些一起的製作和使用方法以及作用都清清楚楚地寫在上面了。
看了一會兒，崇禎放下圖紙，突然說道：“朕突然聽說這張雷那小子造出了新式炮船，有沒有這回事？”
這話聽得徐光啓一愣，這個還真的是沒聽說過，他只好老實地回答：“老臣不知。”
“朕還聽聞他找了個海島，將新造的炮船都藏到那裡去了。”崇禎半眯着眼睛，不知道在想什麼，聲音也逐漸陰冷了起來。
徐光啓額頭上冒出了冷汗，暗罵張雷胡鬧，嘴上卻試探說道：“老臣不知道皇上說這個做什麼。”
“朕倒是不想會所什麼，就是問問徐愛卿，你說他做這些是爲什麼呢？難不成還嫌這大明朝不夠亂？”崇禎有些生氣的說道。
他的意思就是懷疑張雷是不是準備割據一方了。
徐光啓卻沒想過這個問題，他知道這是崇禎的猜疑病又犯了，他說道：“皇上，老臣相信張大人他沒有這個意思，現在就算是他取得了一點成績，但是那都是在皇上的嚴密管控之下的，若是他有反叛之心，皇上只需下令封了張氏商業協會的資產，那就算他又十艘戰船又能夠怎麼樣呢？”
崇禎想想好像也是這麼一回事，不過他還是不放心，問道：“那爲何他不將造船技術送到格物院來？”
“想必是還沒有完善吧，老臣是覺得張大人是不太可能謀反的，他現在幫皇上做了這麼多的事情了，軍工廠生產的大炮和火銃不就已經幫我們打贏了好幾場戰鬥了嗎？照這樣下去平息動亂指日可待啊。”徐光啓說道。
說起這個來，崇禎也興奮了起來，說道：“確實啊，現在咱們的力量也強大起來了，多虧了軍工廠。而且各地的稅收也開始多起來了，你說這是個什麼道理？”
“皇上，恕老臣直言，大明不是沒有稅收，也不是稅收不夠，而是那些稅銀都被自肥了腰包，只需平息了動亂之後將朝野上下清查一番，國庫必定會充盈起來。”徐光啓信誓旦旦地說道。
崇禎道：“現在打戰需要軍費，爲何不現在就……”
“使不得使不得。”一聽崇禎的話，徐光啓馬上便說道：“皇上你想，現在正是人心浮動的時候，再加上外面多地動亂，若是皇上將這些勳戚們惹急了，再鬧點事，皇上你也顧不上來啊。還是先解決掉一頭，等平息了叛亂，再大力懲戒貪官，這樣不僅能夠收上來許多銀子，而且皇上此舉更可以獲得百姓稱讚，也算是爭取民心的手段。”
“那現在朕缺錢，怎麼辦？”
徐光啓沉吟了一下，說道：“皇上，老臣覺得，你可以借錢。”
“借錢？叫朕借錢？去找誰借？”崇禎一下子週期了眉頭。
“皇上，張雷現在不就是賺了很多錢嗎？你找他借，他也不敢不借給您，而且哪，皇上將他的錢借了過來，那他豈不是就是想造反也造不起來了，一石二鳥呀。”徐光啓說道。
聽了徐光啓的話，崇禎眼前一亮，說道：“是啊，朕怎麼沒想到這一條，要是將他的錢都拿過來，那他就算是有反心也不敢輕舉妄動了。”
“對的，就是這樣，現在皇上還要依靠他來賺錢，就算是他有什麼想法也不能夠動他，反倒還要給他好處穩住他，讓他多多做貢獻。”徐光啓說。
不過崇禎還有一個疑問，說道：“咱們以什麼名義去借？你要知道要真的開了這個口可不是一個小數目，若是強行下旨，那必定會引起他的不滿。而且朕也怕得其他人詬病，說朕打壓他。那到時候好不容易營造起來的科技的氛圍就會熄滅下去了。”
“說的沒錯，所以爲了讓世人都看到皇上對科學開放的態度和熱情，現在這樣的情況下對張雷只能夠施以好處，若是張雷做了這許多事情得了好處，那別人自然也是趨之若鶩。所以皇上千萬不能對張雷太過於苛刻了。此子在巢縣還有一個老父親和一個正在參加科舉的弟弟，他弟弟也是個人才。若是皇上能夠從這上面入手，再將這張雷也拉攏過來，就可以放心大膽地找他要錢並且他也絕對不會造反。”徐光啓胸有成竹地說道，顯然是已經有了想法。
崇禎身體前傾，問道：“徐愛卿是不是已經有了什麼主意了？不妨直接說出來吧，若是可行的話朕馬上就批准了。”
徐光啓拱拱手說道：“皇上英明。老臣以爲，皇上可以將他的父親張寶生和弟弟張晨接到京城來，皇上不是已經在京城賜了他一座宅子嗎？就將他們安置在這，然後再將這張雷招爲駙馬，事情便可以解決。不僅能夠將張雷牢牢地束縛住，並且還能夠讓所有人都知道，張雷做出了這麼大的成就，他也得到了這些好處。也就不能說朝廷怠慢了人才。”
“這……”聽到要將張雷招爲駙馬，崇禎一下子猶豫了起來。
徐光啓勸說道：“皇上，你想想看，此舉一箭三雕啊，您所需要的錢，名聲，還有張雷這個人，可都有了。若是當了您的女婿了，那他還敢不盡心盡力？到時候他做出什麼東西來，還不都是皇上的嗎？”
崇禎似乎有些心動，這確實是一條絕妙的好計策，他遲疑地說道：“徐愛卿，你真的認爲這樣做是最好的麼？”
“老臣認爲就是這樣的。”徐光啓回答道。
過了良久，崇禎終於決定了，說道：“好，那就按照你說的辦，他今年多少歲了？十九歲了吧？那朕就在後宮中找一位十六七歲的丫鬟下嫁於他。”
一聽說崇禎要選丫鬟，徐光啓趕緊阻止道：“皇上，萬萬不能選什麼丫鬟，選個公主吧，若是選了丫鬟，那他心中必定會有隔閡的，並且不是皇家血脈的話，恐怕要想拴住他沒那麼容易啊。”
“這也不行？那好吧，朕就豁出去了，將碧瑤下嫁與他，朕的親妹妹，這總可以了吧？”崇禎一咬牙說道。
徐光啓拱手鞠躬，說：“皇上聖明。”
於是崇禎當即便寫了聖旨，讓人送到徐家營去了。