一四五、金石刻畫臣能爲
總體來看，從古至今，科學的各學科發展經歷了兩次大的飛躍：
第一次是在十六、十七世紀之間，以牛頓在1687年7月5日發表的不朽著作《自然哲學的數學原理》爲標誌。在此之前，科學的發展主要依靠經驗總結和個人感悟，每位科學家都把自己的個人主觀思想融入其中，科學中感性成分更多一些，在充分展現哲學思辨的同時，也導致科學與神學的界限非常模糊。
牛頓最偉大的貢獻，就是用數學方法闡明瞭宇宙中最基本的法則——萬有引力定律和三大運動定律，把科學的根基牢牢地奠定在嚴謹的數學推導和公式歸納上，使得科學與神學界限分明。正如詩人亞歷山大?波普爲牛頓寫的這段墓誌銘：
自然與自然的定律，
都隱藏在黑暗之中；
上帝說：“讓牛頓來吧”
於是，一切變爲光明。
以數學的進入和廣泛應用、定量的開展和觀察記錄的流行、實驗和假說的廣泛發展爲標誌，科學領域的各學科迅速擺脫愚昧的迷霧，進入了理性的實驗分析階段。藉助這股東風，科學家們在學術研究領域內馳騁縱橫、開疆擴土，取得了一系列豐碩的成果。
到了十九世紀，物理、化學、天文、地理等各主要學科的研究方法和基礎理論已經告竣，初步實現了科學化。這時候，研究人員信心滿滿地展望未來：將來的工作，就是修修補補的零碎活兒啦同時代的學生後輩，則如聽聞父親腓力二世在外攻城略地的亞歷山大，心裡充滿蛋疼般的憂鬱：既然前輩們已經快要征服了世界，那我將來還能做些什麼？
爲了不讓人類修出巴別塔，上帝決定派出幾位搗亂的天才：先是羅巴切夫斯基、黎曼，他們分別創立自己的非歐幾何，把科學大廈原本結實的地基掏空了一大塊；隨後，原本打算維修大廈的普朗克，不小心把承重牆給拆了。一時間，整座大廈搖搖欲墜。
這個時候，科學界有兩種聲音：一個是由正統的科學家發出的，他們要求立即停止對大廈的所有不利舉動，大家齊心協力，把窟窿填上、把漏洞補好，這座大廈還能住人；另一種聲音則是由唯恐天下不亂的後生們喊出來的，既然大廈將傾，那就索性拆掉，正好給我們這些小年輕找些活兒幹
就在兩夥人打嘴仗忙得不亦樂乎的間隙，在瑞士伯爾尼專利局有一位不務正業的公務員正閒得無事，也不分青紅皁白，上來就衝着這座危房踹了幾腳——1905年3月，愛因斯坦發表量子論，提出光量子假說；5月，他完成論文《論動體的電動力學》，獨立而完整地提出狹義相對性原理。
最初，正統科學家還嘲笑這個愣頭青是“蚍蜉撼大樹，可笑不自量”，誰知幾腳之後，原本宏偉高聳的科學大廈在衆目睽睽之下，居然真的傾塌了正統科學家捶胸頓足、以頭搶地，在一旁看熱鬧的小年輕們則樂不可支，早已拾起掉落的磚頭瓦片，飛快地蓋起了自己的小窩。
這便是科學各學科的第二次飛躍，發生在十九世紀末、二十世紀初，標誌爲相對論和量子力學。在各個學科開始走向現代化的道路中，大家發現了幾個道理：
首先，模糊也是一種完美。在早先的科學體系中，不確定性是難以容忍的；現在，大家覺得有些東西就是不確定的，霧裡看花、水中看月也挺好，這就有測不準原理、薛定諤貓、模糊數學等大行其道。
其次，極端也是一種角度。進入二十世紀以後，研究角度開始走向兩個極端，小的想拆分原子、拆分粒子，大的想研究銀河系、探索宇宙。然而這兩種極端並不排斥，反而是和諧統一的整體。
第三，專業就是一種交叉。學科現代化最重要的成果就是各門學科的研究深入，導致原先的每一個學科都被拆分成無數的小學科，比如物理，就被拆分成凝聚態物理學、原子物理學、分子物理學、光學、粒子物理學、天文物理學、地球物理學、生物物理學等等。而任何兩個以上的小學科交叉，又會形成一個全新的研究領域，各個領域也變得越加專門。
第四，研究就是一種協作。今時今日，隨着各個領域的專門化，大多數物理學家的整個職業生涯只專精於一個領域，像牛頓、愛因斯坦這樣的全才大師寥若晨星。一個大的研究項目，往往需要各個領域無數專家併力合作。比如前不久的大亞灣中微子實驗，共彙集了來自中國大陸、美國、俄羅斯、捷克、中國香港和中國臺灣等6個國家和地區的200多名科學家共同參與。至於衆所周知的曼哈頓計劃，則是集中了除納粹德國外當時西方國家最優秀的核科學家，動員人數超過10萬，歷時3年，耗資20億美元，才最終使得整個工程取得圓滿成功
這兩次科學大發展、大飛躍，中國都與它失之交臂：
第一次，中國來了利瑪竇、南懷仁，自己也有了徐光啓、康熙，眼看科學之火就有了燎原之勢，結果先後遭遇流寇之亂、明清易代、文字獄、漢學復辟，把珍貴的火種狠狠地踩入了地底。
第二次，東西方交流已經非常頻繁，有見識的學者開始正視科學，積極學習。結果此時國家形勢不穩，變法失敗、拳匪作亂、庚子國變、帝后駕崩、預備立憲、辛亥**等內憂外患齊至，國民一心專注政治，誰能靜下心來學習“無用”的科學知識？
等國家形勢稍微平靜，廣大學子競相西遊東渡，卻因爲基礎薄弱、國家貧窮，只能充任西方先進科學的翻譯介紹者，稍微在某一領域做出一點成績，立馬就會被冠以“中國學奠基人”的榮譽稱號。這種亦步亦趨的形勢一直延續至今，演變爲偉大的“山寨精神”。
孫元起是個變數，從1898年來到這個世界上之後，便以疾風驟雨的形勢發表了一系列重量級論文，對經典物理學展開了重點打擊。最初，在西方科學家眼裡，孫元起完全就是騎着瘦馬向風車衝鋒的唐吉可德。即便是現在，多數人還在半信半疑。
或許，這個世界上只有孫元起自己，對自己所發表的一切論文知根知底。在西方科學界還在猶豫徘徊的時候，中國學子可以憑藉着時間差，在學科現代化的道路上跟緊隊伍，甚至實現領先。憑藉着自己在經世大學四五年的教學，至少經世大學的學生在物理、化學、電子等學科的基礎理論方面，走在了世界的前面。現在的關鍵，是把理論轉化爲實踐，用理論來指導實踐。
說道實踐，這又談何容易？說句不好聽的，張之洞辛辛苦苦攢下的偌大家業，都是西方玩剩下的何況其他人的產業還遠不及張之洞呢？
可是現在不努力，將來更落後。經過深思熟慮，孫元起決定採取“任務帶學科”的計劃，新中國建立後國家科委提出的口號，就是以完成國家下達的任務爲契機，通過學習研究，培育人才和經驗，從而把學科體系發展起來。
現在，土豆削皮機便是一個嘗試。它既不需要太深奧的物理化學知識，也不需要太複雜的構思，只要你有較強的動手能力就可以。
老實說，對於莉莉絲，投入兩萬美元研究土豆削皮機並不算貴，要知道孫元起的一隻燈泡還收了五萬美元的專利費呢當然也不能算是便宜，尤其是在中國，這可是近三萬兩白銀，等同於知府一年的所有收入，足夠普通四口之家生活一千年
莉莉絲思忖一下，便爽快地答應了：“可以不過你也知道，我之前在上海建了味精廠，現在又要在湖北建麪粉廠，手裡面實在沒有多少餘錢。要不等明年？”
孫元起笑道：“你給我的錢，現在手頭還剩些，如果你同意這個項目，那我先墊付一萬美金？”
莉莉絲大喜，頭頂着孫元起的胸膛，低聲“嗯”了一聲。
孫元起也喜出望外。如果土豆削皮機能夠研究成功，學生們拿到鉅額賞銀，想來一定會對機械工業大感興趣吧？等研發出從土豆清洗到最後薯片封裝的整個流水線，學生們有些根基，孫元起還有一個更宏偉的計劃：研究如何工業製備氨氣
氨對地球上的生物相當重要，有着很廣泛的用途：它既是所有食物和肥料的重要成分，也是所有藥物直接或間接的組成，廣泛應用於化工、輕工、化肥、製藥、合成纖維、塑料、染料、製冷劑等領域。對於現階段的中國，更是無論如何強調它的重要性都不爲過
首先，對於農業來說，氨氣的作用舉足輕重。世界土壤的平均氮肥力不高，因爲氮元素不易在土壤中積累，而農業生產又促使土壤有機質與氮的過多損耗，在多數條件下單位氮素的增產量高於磷、鉀養分。
清末的中國，土地經過數千年的耕作，貧瘠異常，單位產量極低，需要施用大量氮肥。而日常農業上氮肥的來源主要來自有機物的副產品，如糞類、種子餅及綠肥，根本無法保證氮元素的足量供應。薇拉在北京的試驗田中，已經充分證明了這一點。
而氨氣，則是製造氮肥和複合肥料的最主要原料。作爲世界上產量最多的無機化合物之一，多於八成的氨是被用於製作化肥。由此可見一斑。
其次，對於日常生活來說，氨氣的作用也不可忽視。除了可以製藥，還是製造食用鹼的原料。中學化學便學過中國著名化學家侯德榜發明的“侯氏制鹼法”，化學反應方程式可以隨手拈來。可沒有原材料氨氣，真真如同巧婦一般，難爲無米之炊啊
在實驗室裡，人工制氨氣倒也不難。可一旦到了工業大規模生產中，便抓瞎了。利用氮、氫爲原料合成氨的工業化生產，這可是世界性難題從1795年第一次實驗室研製，到工業化投產，期間經歷了一百多年的時間。最終解決這個問題的是德國化學家哈伯。
在兩位企業家大力支持下，1904年哈伯開始研究合成氨的工業化生產，並於1909年獲得成功，成爲第一個從空氣中製造出氨的科學家。使人類從此擺脫了依靠天然氮肥的被動局面，加速了世界農業的發展。哈伯也從此成了世界聞名的大科學家。
儘管在第一次世界大戰中，哈伯研製、生產的毒氣在戰爭中造成了近百萬人傷亡，但考慮到他合成氨的傑出貢獻，瑞典皇家科學院還是把1918年的諾貝爾化學獎頒給了他。
眼下，哈伯還在實驗室中苦苦思索，難道孫元起還要等他三年？再說，即便他研製成功，想來也不會輕易地把這項工藝轉讓給中國吧？所謂“求人不如求己”，孫元起決定組織一批學生攻關。既然哈伯能研究出來，中國人沒理由整不出來。。.。