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成年后载书泛游江淮、吴越间，遍访藏书大家，博览群书，四处交游，又遇见了西洋传教士毕方济与汤若望，并阅西洋之书，学习了解了西方近代自然科学。
因为幼时所学颇杂，动手能力、总结能力极强，被破格录入两院之中深造，只是短短十年便将所学融会贯通，在崇祯十六年出版《物理小识》一书。
全书共十二卷，分为十五类，依次为天类、历类、风雷雨阳类、地类、占候类、人身类、医药类、饮食类、衣服类、金石类，
器用类、草木类、鸟兽类、鬼神方术类、异事类。
从内容来看，它广泛涉及天文、地理、物理、化学、生物、医药、农学、工艺、哲学、艺术等诸多方面。
这本书一出来，就在两院和各大研究院中传阅，当年这本书被拆分成了数册，然后在方以智的主持下、两院配合进行了扩展，
有六卷被确定为了大学各学科的教材，六卷成为了三级教育的课外必读书籍。
次年，在两院众多学者的推荐下，他被选为工程院的副院长，时年三十三岁，是两院和各大研究院中最年轻的院长，秩同三品。
三十三岁的三品，整个大明官场都没有，可两院和各大研究院中，只看研究能力，年龄不在考虑范围。
最奇怪的是他被选为副院长之后的两年中，除了院中的重大会议外，这位年轻的副院长几乎很少露面，连带着工程院的一些精锐也离开了。
但没有人去问，因为这是规矩。
如今看来，应该是成功了，而且或许和皇帝今天提的事情有关。
“臣参见陛下！”
“方爱卿，免礼！”
崇祯摆了摆手：“方爱卿，打开给诸位瞧瞧吧！”
“是！”
方以智拱了拱手，上前依次是拉开了三块麻布，左侧是灰黄色、中间则是灰黄和深褐色夹杂，右边则是青灰色。
“灰黄色，表面干涩无光，呈自然的土质纹理，表面相对粗糙，敲之发出沉闷、短促的‘噗噗’声，左侧这块是普通三合土。”
“表面光滑致密，摸起来有类似硬玉的温润感，不掉粉，呈深灰褐，敲击时发出的声音更清脆、坚实，延音也更长，这是加了糯米和桐油的三合土。”
离得最近的工部尚书上前敲了敲，瞬间得出了结论，然后触摸着右侧的一块，眉头皱了起来：“不是三合土凝结后的样子，但摸起来似乎很坚硬的样子！”
“似乎有沙子？”
“大面粗糙、小块光滑，这很矛盾
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