朱棣的鼎力支持，如同給天工院這台日益龐大的機器注入了高壓蒸汽。資源的閘門打開，物料、匠戶、乃至劃撥的土地源源不斷彙集而來。淩雲深知這份信任背後是巨大的期望與更沉重的壓力，他必須儘快拿出實實在在的成果，堵住悠悠眾口，也為後續更宏大的計劃奠定基石。
他選擇了兩個方向作為突破口：一是相對隱蔽且具有戰略意義的“電報”預研；二是更具視覺衝擊力、能直觀展現工業力量的“鐵路”實驗段。
“電報”項目被置於“雲樞閣”最深處，由淩雲親自指導幾名精於算學和磁石研究的學徒進行。他們從最簡單的伏打電堆（利用鋅銅片和鹽水產生電流）開始，摸索電的產生、傳導和檢測。用漆包線（以土法煉製的大漆絕緣）纏繞鐵芯製作簡易電磁鐵，觀察電流通斷對磁性的控製；嘗試用萊頓瓶儲存電荷；設計各種形式的電鍵和檢流器（最初隻是觀察電火花或小磁針的偏轉）。實驗室裡常常彌漫著酸液和燒焦絕緣漆的氣味，進展緩慢卻紮實，為未來無聲的戰場信息傳遞埋下了種子。
而“鐵路”計劃，則高調得多。淩雲選擇了北平城西郊一片相對平坦、臨近礦場和河流的荒地，規劃了一條長約五裡的環形實驗線路。他要建造的，並非一蹴而就的蒸汽鐵路，而是一個循序漸進的演示係統：先建“馬拉鐵路”。
消息傳出，立刻引來了朝野上下好奇、懷疑甚至嘲諷的目光。用鋼鐵鋪路？讓馬拉著車在鐵條上跑？這聽起來比能噴火吐雷的“火汽機”還要匪夷所思。周鐸等人雖未直接反對（因有朱棣首肯），但私下裡無不嗤之以鼻，等著看淩雲勞民傷財的笑話。
淩雲不為所動，親自督造。第一步是煉出足夠強度且長度可控的鐵軌。他改進了坩堝煉鋼法，采用模鑄的方式，生產出截麵為凸字形、長度約一丈的熟鐵軌。鋪設時，下麵墊以夯實碎石作為道床，軌枕則使用經過防腐處理的硬木。連接處采用魚尾板和高強度鐵螺栓緊固，力求平整牢固。
與此同時，天工院的木工和鐵匠合作，打造了幾輛特製的、車輪帶有輪緣（卡在鐵軌內側防止脫軌）的平板車和客車車廂。車廂底部安裝了淩雲設計的簡易轉向架和彈簧減震係統，以提高平穩性。
整個工程動用了數百匠戶和民夫，場麵浩大。叮叮當當的敲打聲、號子聲、水力機械的轟鳴聲交織在一起，成了西郊一道奇特的風景。朱棣竟也微服來視察過一次，看著那兩條筆直延伸向遠方的鐵軌，沉默良久，隻問了一句：“此路成，果真能省力提速？”
“王爺，空口無憑，待路成試車之日，便知分曉。”淩雲自信地回答。
秋去冬來，第一場小雪飄落之時，這條短短的五裡實驗鐵路終於竣工。選定試車的日子，是一個難得的晴朗冬日。朱棣率領北平主要文武官員，包括周鐸等人在內，齊集西郊鐵路起點。周圍更是人山人海，擠滿了前來觀看這“奇觀”的軍民百姓。
起點處，停放著三節裝飾一新的車廂，車頭位置則套著八匹最為神駿的健馬。馬夫有些緊張地握著韁繩，他們從未在如此光滑堅硬的“路”上趕過車。
淩雲親自檢查了鐵軌連接處和車輛狀態，確認無誤後，向朱棣稟報：“王爺，一切準備就緒，請試車！”
朱棣點了點頭，帶著幾分好奇和期待，率先登上了為首的車廂。文武官員們麵麵相覷，最終也懷著各種心思陸續上車。周鐸在上車前，還特意用腳踩了踩冰冷的鐵軌，臉上寫滿了懷疑。
“出發！”淩雲一聲令下。
馬夫揮動長鞭，吆喝一聲。八匹健馬奮力向前——出乎所有人意料，車輪在鐵軌上啟動的阻力遠比在普通土路上小得多！馬車幾乎沒費什麼勁就平穩地加速起來！
車輪碾壓鐵軌，發出rhythmic（有節奏的）、清脆的“哐當、哐當”聲，這聲音對於古人來說，陌生而又充滿力量感。車輛行駛得出乎意料的平穩，幾乎沒有尋常馬車的顛簸之感，站在車廂裡甚至可以悠閒地觀賞窗外掠過的景色。
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