毕方济一听，很是高兴，“璞麟，你就是仁慈的主送给我们的天使。这样，我回去立即面见澳门总督，你们两家成立一个股份公司，一同做海上贸易，如何？”
“谢谢！一言为定！”
“好！一言为定！”
当夜，由欣儿执笔，明磊分别给嗣音和阎尔梅回了信。统共只有五万两银子，让他们自己分去吧。
第二天，明磊拉上陈于阶和陈衍跋就赶奔海边了。潮州东南的海岸线，这里港湾多、水深、海床平坦，避风条件好，廻淤少，腹地宽广，具有一切建设深水良港的有利条件。陈于阶大大地夸奖明磊慧眼独具，明磊不禁暗笑，几百年后，这里就是有名的汕头港，再提这里，就都是潮汕、潮汕地叫了。于是商定，这里就因着旧名，称汕头了。
要建海港，明磊第一个想到的就是水泥，要是有水泥就好了。回到府衙，明磊严令范文祺，动员一切力量，招集人手，迅速修建汕头海港和通向潮州城的大道。可命令一传下去，赵推官张嘴就是最少二十万两。明磊一想，算了，还是自己来吧。回去出了一份数学试题，吩咐欣儿用这份试题来招募人手，只要过六十分就录用。成立一个新的商行，专门负责筹建汕头港和官道。晚上，欣儿的手下就算出预算，大概五万两就够了。明磊气得破口大骂，真想活剐了赵推官。明磊用毕方济给的羽毛钢笔整整写画了一夜，终于回忆出了水泥的制作方法。
先制作原始的天然水泥。（这是由英国石匠亚斯普丁(Joseph Aspdin 1779—1855)于1824年最初发明的。）这种水泥是由天然含粘土和石灰的水泥石制碾而成的自然水泥，多羼砂，凝固较慢，凝后较坚。制造时，成份多少，可任意配合，然后烧成，当然不可避免的粗陋。
第二步，再试验硅酸盐水泥。制造水泥的主要原料是石灰石(80%～90％)、黏土(10%～15%)和铁矿粉(1%～2％)。为了控制凝结速率，还要在熟料中加入3%(以上均为质量分数)以下的石膏。
陈于阶当时就听傻了。明磊告诉他，这些是海外新大陆的方法，商业机密，自己也只是知道个原理。回去马上成立一个叫科学研究院的衙门，陈于阶就是院长，再分别成立铁匠、木匠、烧窑几个小组。明天，明磊就要过去开会讨论如何制作。
明磊又去见了一面毕方济，求他帮忙弄十来个有经验的军官去惠州帮助训练火器营，就匆匆赶去和陈于阶汇合，陈衍跋对这个组织很是兴奋，跑前跑后的忙活，明磊捅捅陈于阶，“简亭，将来后继有人了。”
十一月初七，明磊的科学研究院挂牌成立了。地点是付培信安排的，就在兴义巷，三进的院落。明磊将十几个据说是各方面的能工巧匠聚集在一起，开始大谈水泥的制作。
因为明磊已经对陈于阶讲过一遍了。这次明显熟练了许多，而且声情并茂的，明磊自己都有些陶醉了。吕铁匠今年四十六了，从十六岁当学徒算起，在这个行当已经干了三十年了，也常常亲自去矿山选矿，是行里公认的选矿高人，就从没听说过什么水泥石。于是，扎着胆子向道台大人提问：“大人所说的水泥石什么样啊？”
“对啊！什么样啊？”明磊一下子被问住了，谁知道那天杀的石头什么样啊？明磊和众人大眼瞪小眼，沉默了许久。最后，明磊试着问，“石灰石、黏土和铁矿粉咱们这里还是有吧？”
“回，大人，这些咱们这里有的是。”
行了，看来老子一上来的起点就够高的了。于是，明磊试着讲述了一下硅酸盐水泥的制作原理。
“混合生料进入回转窑的上端，受热到100 ℃时，主要是水分蒸发，这一段叫干燥带。干燥的生料继续在窑中前进，在与更热的气体相遇时，被加热到600 ℃左右，这时发生有机物燃烧和高岭土脱水。此时，由于黏土可塑性降低，块料粉碎成粉料，这一段叫做预热带。
温度升高到900 ℃，石灰石发生分解，生成的CaO和黏土中的二氧化硅、氧化铝开始发生固态反应，这一段叫分解带。当温度升高到1 100 ℃以上，这一段叫做煅烧带或称放热反应带。
温度到达1 400 ℃左右，窑内物料开始烧结，部分开始熔融。这时硅酸二钙仍保持为固态，熔于熔融液里，与游离的CaO继续反应生成硅酸三钙(3CaO·SiO2)。硅酸三钙以微小的结晶析出，即成熟料。这一段称为烧结带。
经过烧结带后，熟料开始冷却而出窑，这一段叫做冷却带。
熟料中加入石膏，延缓水泥硬化速率。水泥配上适当分量的水后，调和成浆，经过相当时间，凝固成块，最后成为坚硬如石的物体，这一过程叫做水泥的硬化。
在水泥组成中，与水作用的速率最大的是铝酸三钙和硅酸三钙，因此它们的含量对水泥的凝结硬化速率起着主要作用。当加入石膏时，硫酸钙和铝酸三钙作用，生成难溶的铝硫酸钙。由于这种化合物的生成，减小了铝酸三钙的作用，使胶凝速率变慢，因而延迟水泥的凝结时间和硬化速率。”
所有人都傻傻地看着明磊，明磊并没有泄气。吩咐吕铁匠带人去海边寻找石灰岩和选取厂址。明磊亲自和一帮工匠讨论工场的设计图，经过十二个时辰不眠不休息的赶工，第二天就画好了。明磊亲笔所画的设计图直到今天还保留着。