了夜以继日的研究。徐光启甚至连内阁的会议都忘记参加，引得黄立极、施鳯来等大学士十分不满，还有御史弹劾徐光启玩物丧志！
他们首先让工匠把现在的纺织机械打制出来，然后开始研究如何利用水力使得这些机械自动运转。这些人都是绝顶聪明，很快便发明出来了水力纺纱机，水力搅车，水力织布机，但是织布的效率还是没有提高多少。
“我明白了，原来的脚踏纺纱车已经能同时纺四锭纱，咱们设计的水力纺纱机还是四锭，这样不行，应该重新设计，设计出至少能纺八锭甚至更多的纺纱机。”宋应星道。
“还有水力织布机，除了利用水力和原来没什么不同。织的布太窄，咱们应该设计出织宽布的织布机。而且织布时梭子要靠工人来回扔，速度慢，工人很容易疲惫，能不能设计一种自动来回运动的梭子，这样可以极大地提高生产效率？”邓玉函也道。
众人集思广益，开始了重新设计，邓玉函懂得机械，但是一些精巧东西却做不出来，于是便派人去了澳门，雇佣了几位来自欧罗巴的钟表匠。
终于，在大半年后，由一个瑞士人叫怀特的表匠制作出了“飞梭”，飞梭放在特制的槽中，借助于一条特制的绳索带动织梭，织工拉动绳索使其来回飞越梭道。就效率来说，比原来手掷梭子方法相比较，效率提高一倍，布面也比原来的宽了一半。
纺纱机，王徵提供了一个思路，把原本横着的纱锭竖着放置，这样就可以用一个纺轮带动更多的纱锭。王徵和邓玉函合作，按照这个思路设计出了新的纺织机，可以用一个纺轮带动八个竖直纱锭，把效率提升了一倍。后来又进行了改进，可以用一只纺轮带动三十二个纱锭，效率进一步提升。
在水力纺纱织布机初步发明出来后，朱由检便下令建立纺织工场。一开始是准备在北京城外永定河边建场，后来徐光启提议，可以把工场设立在天津。
理由是天津守着运河，从山东河北各地收购的棉花可以通过运河运到天津，生产
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