永乐港东郊的丘陵地带，此前还是一片荒芜的林地，短短半年间便崛起了一片规整的建筑群。青灰色的砖瓦沿用大明本土的烧制工艺，墙体却采用美洲特有的夯土与石材混合搭建，既能抵御西海岸的狂风暴雨，又能适配热带的闷热气候；建筑群中央矗立着一座高耸的钟楼，钟面刻有精准的十二时辰刻度与西洋钟表的罗马数字，两种计时方式并存，恰是东西方科技交融的直观写照——这里便是林越力主设立的“大明科学院美洲分院”，也是大明撬动全球科技革新的核心支点。
分院揭牌那日，永乐港的官员、殖民军将领、移民工匠与印第安部落代表齐聚门前，林越虽远在本土，却通过刚搭建完成的简易通讯线路发来谕旨，由加州府知府陈瑾当众宣读：“美洲乃大明殖民前沿，亦是东西方文明交汇之地，聚全球之才，融百家之术，方能破科技之桎梏，强帝国之根基。分院以‘务实革新、兼容并蓄’为旨，不问出身种族，唯才是用，凡能研新术、造利器者，皆赏功授爵。”谕旨宣读完毕，掌声与欢呼声回荡在丘陵之间，欧洲科学家伽利略捧着随身携带的天文仪器，眼中满是感慨：“此前只知大明工艺精湛，今日方见其胸怀，此地必成科技圣地。”身旁的大明工匠徐光启颔首附和，手中的《农政全书》修订本上，早已批注满了欧洲数学公式与机械原理，他笑道：“东方有实践之术，西方有理论之基，二者相融，方能事半功倍。”
分院内部划分明确，设有机械工坊、天文观测台、冶金实验室、农耕试验田四大核心区域，每个区域都配备了当时最先进的设备。机械工坊内，十余座燃煤熔炉昼夜燃烧，火光冲天，烟囱里冒出的黑烟与远处港口的蒸汽战船烟囱遥相呼应；熔炉旁摆放着车床、铣床等改良工具，部分是大明工匠基于传统榫卯与锻打技术改良而成，部分则借鉴了欧洲的机械结构，工匠们围着半成品的蒸汽机忙碌，金属敲击声与机器运转声交织成密集的乐章。天文观测台建在分院最高的山丘上，架设着三架改良后的望远镜，镜片采用大明的水晶打磨技术与欧洲的光学折射原理，观测精度远超单一技术打造的仪器，能清晰捕捉到星辰的运行轨迹，为航海导航提供精准数据。冶金实验室里，坩埚中融化的铁矿与铜矿翻滚，工匠们尝试将大明的炒钢法与欧洲的淬火技术结合，试图炼制出更坚韧的钢材，用于制造武器与机械零件。农耕试验田则划分成数十块小块，种植着美洲的甘蔗、玉米与大明的水稻、小麦，农桑司的官员们在此试验作物杂交与施肥技术，试图进一步提升粮食与经济作物产量。
分院汇聚了三方核心人才，彼此互补，碰撞出无数革新火花。欧洲科学家带来了系统的数学、天文与物理理论，比如伽利略擅长天文观测与力学分析，能为机械设计提供精准的理论支撑；大明工匠则精通实践工艺，徐光启深耕农桑与机械制造多年，熟悉各类工具的改良与应用，能将抽象的理论转化为实际器物；印第安技术人才则掌握着美洲特有的自然资源利用技巧，比如橡胶的采集、木材的防腐处理等，这些独特技术恰好弥补了东西方科技的空白。三方人才每日聚集在工坊与实验室，时而激烈争论，时而协同操作，原本隔阂的技术体系逐渐交融，形成了全新的研发模式。
蒸汽机改良是分院成立后的首要攻关任务。此前太平洋海战与美洲陆战中，蒸汽战船与蒸汽运兵车虽展现出巨大优势，却存在明显缺陷——蒸汽机漏气严重，热量损耗大，效率低下，工匠出身的副将周涛曾吐槽“机器掉链子”，这一问题也成为制约大明军事与工业发展的关键。徐光启与伽利略牵头组建研发团队，先拆解了现有蒸汽机，逐一排查问题，发现锅炉与管道的连接处密封不严，高温蒸汽极易泄漏，导致动力输出不稳定。团队尝试过用麻布、皮革包裹密封，却都因耐高温性不足，很快便破损失效，研发一度陷入停滞。
就在众人一筹莫展时，来自印第安玛雅部落的工匠托克主动提出建议。托克自幼跟随部落长辈采集橡胶树汁液，知晓橡胶具有弹性好、防水密封的特性，部落族人常用橡胶制作雨具与容器，抵御雨林的潮湿。他带着团队成员来到分院附近的橡胶林，现场演示橡胶的采集与加工：用刀在橡胶树干上划开一道口子，乳白色的汁液缓缓流出，收集后加入草木灰搅拌，静置半日便会凝固成坚韧有弹性的固体，再经过晾晒塑形，便能制成各种形状的密封件。徐光启与伽利略半信半疑，当即让工匠将橡胶制成锅炉管道的密封垫，安装到蒸汽机上测试。当蒸汽机启动后，锅炉内的蒸汽压力逐渐升高，以往此时早已泄漏的蒸汽，此刻竟被橡胶密封垫牢牢锁住，机器运转平稳，动力输出明显增强，效率较之前提升了近两倍。
但新的问题很快出现，高温蒸汽长时间作用下，橡胶密封垫会逐渐软化变形，密封效果随时间下降。团队再次投入研究，伽利略通过力学分析，提出在橡胶密封垫内部嵌入细铜丝，增强其结构稳定性；徐光启则尝试将橡胶与蜂蜡、松香混合熬制，提升其耐高温性。经过数十次试验，改良后的橡胶密封垫终于能承受蒸汽机的高温高压，使用寿命延长至三个月以上，彻底解决了漏气难题。在此基础上，团队进一步优化蒸汽机的锅炉结构，采用加厚铸铁打造锅炉壁，增加受热面积，同时改良传动装置，将蒸汽动力转化为更稳定的机械动力。最终改良完成的蒸汽机，效率较初代提升了五倍，能耗却降低了三成，不仅能驱动蒸汽战船，让战船的航行速度提升至每小时十五里，还能带动工厂的机械运转，比如蔗糖榨糖厂的压榨机、铁矿的冶炼高炉，甚至能为电报机提供动力，彻底摆脱了对人力与水力的依赖。林越得知蒸汽机改良成功后，特意下旨授予托克“皇家工匠”称号，赏赐白银百两，消息传开，更多印第安技术人才主动加入分院，部落与大明的联系愈发紧密。
有线电报雏形的研发，是科技融合的又一重大突破。此前大明跨洲通讯全靠远洋舰队传递密信，从永乐港到北京需耗时两月，信息滞后严重，难以应对瞬息万变的殖民与军事局势。徐光启偶然得到一本欧洲传教士带来的电磁感应理论书籍，书中记载了电流通过导线时产生磁场，可驱动机械运转的原理，他当即意识到，这一理论或许能实现远距离即时通讯，便联合伽利略与几名电学爱好者组建研发团队，攻关电报技术。
研发初期，团队首先解决电流产生问题，借鉴欧洲的伏打电池原理，用铜片、锌片与稀硫酸（通过硫磺与水反应制取）制作出简易电池组，多个电池串联后，能产生稳定的电流。随后是导线材质选择，大明工匠尝试过铜线、铁线与银线，银线导电性能最佳，但成本过高难以大规模应用；铁线成本低廉，却导电性能较差，信号传输距离有限；最终选择了纯度较高的铜线，导电性能适中，且美洲铜矿资源丰富，可满足大规模铺设需求。电报机的核心装置则由徐光启设计，采用电磁线圈驱动衔铁，衔铁连接敲击装置，电流通过时，衔铁吸附，敲击装置撞击金属片发出“滴答”声；电流断开时，衔铁复位，敲击停止，通过“滴答”声的长短与间隔，对应不同的汉字编码（基于《洪武正韵》制定简易编码表），实现信息传递。
团队首先在分院内部铺设了百米长的铜线，进行短途通讯测试，当操作人员在一端按下开关，另一端的电报机随即发出对应的“滴答”声，译码员准确翻译出传递的文字，首次测试便取得成功。随后团队逐步延长线路，从分院铺设至永乐港总督府，再通过远洋舰队将铜线运往大明本土，经台湾中转，最终连接至北京皇宫，形成了横跨数万里的有线电报线路。首次跨洲通讯测试时，永乐港总督府发出“美洲蔗糖丰收，蒸汽战船改良完毕”的消息，北京皇宫仅用两个时辰便收到并译码，较以往的密信传递速度提升了百倍不止。林越收到消息后，当即下令大规模推广电报技术，在大明本土与美洲、非洲的据点间铺设线路，建立全球通讯网络，此后军情传递、政务沟通皆能即时完成，为全球战略布局提供了关键支撑。
转轮机枪雏形的研发，则聚焦于军事火力升级，为征欧之战储备技术优势。此前大明军队装备的线膛枪虽精度高、射程远，但需手动装填弹药，射速较慢，每分钟仅能发射3-5发，面对欧洲殖民者的密集方阵时，难以形成持续火力压制。分院研发团队借鉴欧洲的多枪管火铳设计，结合大明的冶金技术，开始试制转轮机枪。初期设计采用六根枪管，排列成圆形，通过手动转动枪身，让枪管依次对准枪口，完成装填、发射、退壳的流程，以此提升射速。
研发过程中，团队遇到两大核心难题：一是枪管散热问题，连续发射后，枪管会因高温变形，甚至引发弹药自燃；二是弹药装填效率问题，手动装填仍需逐发填入枪管，难以满足持续射击需求。针对散热问题，徐光启提出在枪管外侧加装散热片，采用高导热性的铜合金制作，加快热量散发；伽利略则通过计算，优化枪管间距，避免枪管相互传热，进一步提升散热效果。针对装填问题，团队设计了简易弹夹，将十发定装弹药整合在一起，可一次性装入枪管组，装填速度较以往提升了三倍。经过多次改良，最终试制成功的转轮机枪，采用八根铸铁枪管，手动转动枪身驱动发射，每分钟可发射30发弹药，有效射程达500米，能击穿欧洲殖民者的铁质铠甲，火力密度远超传统线膛枪。
转轮机枪首次试射时，郑经特意率领殖民军将领前往观看。试射场上，一名士兵手持转轮机枪，对准百米外的木靶连续射击，子弹密集地击中木靶，瞬间将木靶打成筛状，木屑飞溅；随后又测试了对铁质盾牌的穿透力，子弹击中盾牌后，直接击穿一个小孔，盾牌应声倒地。郑经看得热血沸腾，当即说道：“有此利器，征欧之时，面对欧洲人的方阵，我军必能势如破竹！”徐光启却冷静地说道：“此乃雏形，仍有不足，比如手动转动易疲劳，射速难以长期稳定，后续还需进一步改良，比如尝试用蒸汽机驱动，实现自动发射。”即便如此，转轮机枪的试制成功，已让大明军队的火力领先欧洲各国数十年，成为征欧之战的重要秘密武器。
除了三大核心技术突破，分院还在其他领域实现了技术融合与革新。天文观测方面，伽利略与徐光启合作改良望远镜，将镜片直径扩大至十厘米，观测精度大幅提升，能清晰观测到木星的卫星与月球表面的环形山，据此修订的《洋流星象图》更加精准，为大明舰队的全球航行提供了可靠的导航依据；冶金技术方面，团队将大明的炒钢法与欧洲的坩埚炼钢法结合，炼制出含碳量适中的优质钢材，强度较传统钢材提升两倍，用于制造蒸汽战船的船体与武器，让战船的防御与攻击力进一步增强；农耕技术方面，农桑司官员借鉴印第安的梯田种植技术，结合大明的水利灌溉经验，在美洲山区开辟梯田，种植水稻与玉米，同时研发出杂交玉米品种，亩产较原生品种提升三成，进一步保障了美洲殖民据点的粮食自给。
随着各项技术成果不断涌现，大明科学院美洲分院逐渐成为全球科技革新中心，吸引了更多来自欧洲、南洋甚至非洲的技术人才前来投奔。这里没有种族偏见，没有文明隔阂，所有人都以研发新术、创造利器为目标，东西方科技在此深度交融，大明的工业革命也随之进入新阶段——从单一的工艺改良，迈向系统的科技研发与产业应用，蒸汽动力、有线通讯、先进武器三大技术体系逐渐成熟，为大明的全球扩张提供了坚实的技术支撑。
林越通过电报得知分院的研发成果后，特意发来密信，对全体研发人员予以嘉奖，信中写道：“科技乃强国之本，殖民之翼，征欧之战，胜负不仅在兵力，更在技术。分院之功，在于破文明之界，融百家之长，让大明之术领先全球，此乃帝国长治久安之根基。”此时的美洲，已不再仅仅是大明的殖民据点与资源产地，更成为了科技革新的摇篮与兵工厂，蒸汽机驱动的战船与运兵车整装待发，电报线路连通全球，转轮机枪与改良火炮蓄势待发，所有技术成果都在悄然汇聚，为即将到来的征欧之战铺平道路。
而远在欧洲的各国殖民者，虽尚未知晓大明的具体技术突破，却已从贸易往来中察觉到异常——大明的蔗糖质量越来越好，火器威力越来越强，蒸汽战船的航行速度远超欧洲帆船，隐约感受到了来自东方的科技压迫。欧洲各国的科学家们试图追赶，却因缺乏系统的研发体系与资源支撑，进展缓慢，大明与欧洲的科技差距正以肉眼可见的速度拉大。一场由科技引领的全球格局重塑，即将在征欧之战中正式拉开帷幕，而大明科学院美洲分院，便是这场变革的核心引擎。