黃履莊不僅精通明算的九章、海島、五曹、周脾、五經算等各科，更因爲從小就接觸歐洲傳教師的一些書籍，從中學得大量關於代數、幾何、物理、機械等各方面的知識。
當朱怡成同他聊到這些專業知識的時候，黃履莊逐漸放開了之前的拘束，變得善談起來，尤其是當講到他曾經搞出來的一些小發明時，更是眉飛色舞。
自行木人、驗冷熱器、瑞光鏡甚至還有自行車這一個個匪夷所思的發明逐一從黃履莊的口中述出，而且他還詳細同朱怡成解說這些發明的原理和使用範圍，也不管朱怡成是否能夠聽懂，說的是興高采烈，一反平常沉穩之態。
“這還真是一條工科狗啊”看着他這副模樣，朱怡成忍不住感慨，同時也爲撿到寶而感到興奮。
“這些可有記錄或者成書”朱怡成詢問道。
黃履莊遲疑了下，回道：“微臣十多年前曾著過一書，起名爲奇器圖略不過此書並未刊行，僅是自娛而已。後來因表兄張潮略有些興趣，微臣就把此書送於了他。”
“如讓你重寫此書，可有問題”
“這並無問題，只是需要些時間，不過請皇爺放心，這些年微臣雖不像早年熱衷於此小道，但這些器物如何製作早就深入微臣心中，可是皇爺，這些乃小道而已，爲何”
黃履莊雖然是工科狗，可他也不傻，冷靜下來後覺得朱怡成對此興趣異常濃厚，作爲大明的皇帝，怎麼會對這些小道有如此興趣，而且似乎今天招他來的主要目的也是因爲此，不由得他有些不解。
“小道”朱怡成聽到此頓時大笑起來：“何爲小道何又爲大道世間讀書人，只知讀聖賢書，更有半本論語治天下之說。但愛卿可知古之有言，大道三千，殊途同歸聖賢書讀的更多，文章做的更好，難道就能讓地裏長出糧食能讓兵甲更盛還是能使得神州就此光復這世上，道可不止一種，無論那種道，只要能爲朕，能爲天下所用就是大道”
黃履莊猛然一震，他心中隱隱約約明白了什麼，可卻又不明白什麼。
朱怡成繼續道：“比如說愛卿之前所說的那些小玩意吧，其他的不講，朕就說其中一二。愛卿所制的驗冷熱器能測算溫度高低，難道就沒想過用它來進行鍊鐵鍊鋼以作控制爐溫使用，如能推廣，足以利軍利民。退而言之，此物也在醫道大有用處，常人受寒發燒是常見的，但病情輕重往往考的只是醫者經驗，如能使用此物來衡量豈不更好再者，在農事上也大有用處，可用此物判斷氣候變化，以輔助農業獲得更好的收成。”
隨着朱怡成所說，黃履莊的眼睛是越瞪越大，他發明這些東西大多隻是愛好，或者是研製自己的一些研究，卻從來沒有往實用型方面去想。如今朱怡成僅僅拿他的驗冷熱器，也就是後世的氣體溫度計來舉例，一下子令他打開了一扇窗戶，使得他看到了不一樣的風景。
朱怡成說的一點都沒錯，眼界侷限了黃履莊，僅僅一個驗冷熱器就有如此用處，那其餘各物的用途更廣。一瞬間，黃履莊就隨着朱怡成的思路想到了許多，這都是他幾十年來從而發現的一番新天地，整個人神情興奮不已。
當然，相比朱怡成而言，黃履莊只是剛打開了思路，而朱怡成卻想的更深些。不僅是氣體溫度計的廣泛使用，無論是在冶煉還是農業、醫學等各方面有着極大幫助，黃履莊的其他發明也大有作爲。
別的不多說，僅僅他自己製作的自行木人，能夠自由上下階梯，這已有了後世自動攀爬的功能，如進行改進的話，不僅在工業和運輸中能獲得極高效率，更在軍事方面用途廣泛。
瑞光鏡也是如此，這是一種初級的探照燈，在軍事方面更爲重要。還有黃履莊曾經研製過高壓彈簧，他所製造的彈簧無論其強度還是實用型已能媲美后世所制，在工業用途極大，更爲重要的是這種彈簧在軍工中使用的話，足以使得大明的軍工得到飛速發展。
話說到此，朱怡成直接告訴黃履莊，他希望黃履莊繼續深入這方面的研究，並且整理出系統的製造和推行，對於他的任命，雖然朝廷已授黃履莊六品工部主事，但在具體工作中黃履莊在工部僅是掛名，朱怡成打算建立一個皇家研究院，讓黃履莊主持其工作，直接向他負責。
黃履莊怎麼都沒想到，朱怡成會如此看重於他，而且還委以重任，再想剛纔朱怡成所說的那些話，黃履莊也明白過來自己之前所認爲的小道而是真正有用的知識，是他能在大明立足的根本。
想到這，黃履莊不由得熱淚盈眶，多年的委屈和爲世人的不解在此時此刻全都煙消雲散，取而代之的是對朱怡成的無比感激和佩服。所謂士爲知己者死，他黃履莊也是士人，有如此開明的君主信任和支持，他黃履莊此身無憾
對於朱怡成的要求，黃履莊絲毫沒有遲疑，當即就答應了下來。隨後朱怡成欣慰地告訴他，對於皇家研究院的撥款會由皇室直接下撥，第一批資金爲五十萬銀元，以做籌備，而所有研製的發明作爲發明人將持有一定專利，以後會根據專利進行利益分配。
至於選址和人手，初期朱怡成會在南京西郊選一址，然後撥些行政人員給他。而具體的研究人員將由黃履莊確定和招募，無論是那類人，只要是普通人或者朝中六品以下官員，黃履莊都可以按名單上報後由相關衙門審覈調入徵入。
除去這些，會安排黃履莊在近期前往寧波，寧波那麼的研製機構以後也將併入皇家研究所之下，在現在皇家研究所未能建立之前，黃履莊的主要任務是主持寧波那邊對於軍工和工業器械方面的改進，朱怡成希望他儘快成行，並給他帶來驚喜。