这个至关重要而又影响深远的难题，最终被“机械天才”伊莱·惠特尼用了短短几个月的时间便成功解决了。23岁的惠特尼当时刚刚从耶鲁大学毕业。他在暂居格林夫人种植园期间，经过6个月的试验和改进，终于制成了一台功效强大的轧棉机。时间是1793年4月12日。
惠特尼设计的机器构造简单，但构思精巧。机器主体为一个圆筒，筒壁安装有大量钢齿；在圆筒旋转时，钢齿强行将棉绒从棉籽上撕扯下，并运用离心力把棉籽滤除，而将棉花纤维抛出。采用这台机器，一个劳动力一天分离的棉花比以前几个月都多。用手一天只能清理1磅籽棉，使用水力或蒸汽驱动的轧棉机，每天可清理1000磅籽棉。这台轧棉机操作简便，只需要一个人就可以，而且比手工方法摘得更干净。
这种轧棉机是如此高效，以至于惠特尼制做的第一台轧棉机没多久便被偷走了。惠特尼的轧棉机使高地棉成为一种具有竞争力的作物，迅速取代烟草，成为“最有价值的商品农作物”，也成为全美国唯一的大宗出口货物。
于是，朱慈烺快速画出了他记忆中的惠特尼轧棉机，他之所以能记住这个机器，是因为它的原理非常地简单、但简单不代表低效，这里面又是涉及到力学原理——离心力的运用。
而这也是大明朝工匠们包括所有西法党人，徐光启、孙元化、毕懋康、孙和鼎、方以智、李天经，李祖白、宋士慧、宋士意、焦勖等等所有大明西法党人在内，无法超越的一重高山，为什么？
因为他们都没有接受过系统的数学、力学基础知识的教育。 这样的例子有很多，如卡曼尔莱德步枪上，那个偏心的结构，对于不懂笛卡尔座标和二次曲线的大明工匠来说，就是无法逾越的障碍。而这也是朱慈烺不得不亲自出手亲自设计第二款大明新式步枪的主要原因，也是朱慈烺亲自编制七门学科教材的原因。
他很快地画出了架设在两个轴承上的圆筒，以及加速圆筒旋转的齿轮结构和手摇曲柄。然后又是开始了一系列的数学计算，确定各个零件尺寸大小。
最后，他又装逼地写上一首诗：“篝灯竹屋夜何其，碧玉年华惜此时。北斗阑干人不寐，转轮心事袅如丝。”
然后，他让黄小宝找来东宫匠头李宝其，把图纸给他看、并一一解说给他。
李宝其听了一遍后，表示听懂，说，“小爷，放心吧，最多十天，我一定能制作出来。”
但李宝其说让他放心，朱慈烺却就是不放心，因为他想了半天也没想出，怎么把钢齿装到筒壁上？于是，他问，“李大匠，你先给朕说说怎么把钢齿固定到筒壁上？”
李宝其想了一下，谨慎地说，“小爷，你看我想的对不对？一种方法是把圆筒做成木筒，内外都铣铣光滑，然后把打造好的钢片条，做出钢齿，再把钢片条沾胶镶嵌到木筒上；第二种方法呢，整片浇铸一块薄钢板，把钢齿一起浇铸上，冷却后，再把薄钢板烧红卷成圆筒。小爷，您看这样合适吗？”
“可以，两种方法你都做一个，这个东西你如果做好了，朕重重奖赏你，并用你的名字命名这个东西。”
“谢小爷、谢小爷、谢小爷。”李宝其感恩不尽地走了。
朱慈烺反省，为什么我就想不到这种很笨的方法，而只想到要么焊接、要么强力胶水粘接，想了一会儿，他想明白了，不是他笨，而是历史的误区：
他已经习惯了焊接、胶水，因此遇到此类问题，不可避免地就想着怎么焊、或者用什么胶粘，但无论是焊、还是胶都没有，他就麻爪子没法了，但是李宝其的思维却没这个局限，于是，他总是有他的方法解决问题。
……
第二天的《大明日报》刊登了、朝庭在明年兴武二年四月一日开始、再次举办科举和即日起征招格物进士和格物才子的通知。并且解释了格物进士和格物才子的区别。
格物进士可直接进入皇家南京军械研究院参与各种科研项目，格物才子需要进入武学堂学习三年，期满考试合格毕业，方能授格物进士，但这个格物进士又与直接授予的格物进士不一样，是可以直接去忠义军任职排长或者实习参谋的。
格物进士和格物才子，即日即可从家乡赴京（南京）赶考，只要报名人数聚齐五人以上，即可开考，报考地址是位于南京宝船厂内的军械研究院，考试内容分两门，一门是智力测试，一门是格物知识（内容仍取自《天工开物》、《武备志》）。
其中，智力测试试卷，单门成绩考到六十分以上即可授格物才子，或者两门总成绩120分以上，也可授格物才子；
智力测试试卷，单门考到七十分以上即可授格物进士，或者两门总成绩130分以上，也可授格物进士。
……
格物进士和格物才子，这是寒门崛起的新方式，朱慈烺并不担心没人来考，因为这皇家南京军械研究院是与国子监同级别的，并且还是皇帝亲自兼任祭酒，著名的中西皆通的江南名人方以智担任院长，考进皇家南京军械研究院即直接赐予进士出身。而且这个考试方式还特别灵活，报名人数聚齐五人以上，即可开考，随时皆可报名、随时皆可开考。长年招生。
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