两个对中国科技影响深远的人就这样相识了，徐光启跟着西洋人利玛窦学习天文、历法、数学、火器，得到了诸门学问的要义，他的官职是一个闲差，他还有时间广泛阅读有关兵机、屯田、盐策、水利等各种书籍。受利玛窦的影响，徐光启在南京接受“洗礼”成为一名正式的天主教徒。他们在万历三十五年（1607）共同完成翻译了《几何原本》的前半部分。
天启皇帝即位后，徐光启的志向得不到拓展，请求皇帝裁撤淘汰他，皇帝不答应，不久因病回家。辽阳失陷，皇帝又召见起用他。徐光启回到朝廷，极力请求多铸造一些西洋大炮，以加强城邑的防守能力。皇帝认为他说得好，正准备讨论施行，但徐光启与兵部尚书崔景荣的意见不合，御史丘兆麟弹劾他，又一次称病回家。四年前，就是天启三年，徐光启官复原职，不久后提拔为礼部右侍郎。
徐光启是历史上最早提倡引进红夷大炮用以作战的先驱之一。他面对危如累卵的时局，一直关注军事，在万历年间就披肝沥胆，上疏言“正兵”，同时也参与实务运作，在北京城郊的通州、昌平地区训练新兵，引进和仿制红夷大炮。
红夷大炮，是指葡萄牙人造的大炮，明朝自制的火铳与之相比真是“小巫见大巫”。中国古代道士在炼丹的时候最先发明了火药，也发明了鸟铳和大炮，到了明代制造工艺就远远落后于欧洲各国，明朝称欧洲为泰西。
徐光启屡次上疏提到：“今时务独有火器为第一义”，“可以克敌制胜者，独有神威大炮一器而已”。在他的大力倡导下，朝廷先后向澳门葡萄牙商人购炮四十余门。这些红夷大炮中的11门被转运到山海关和宁远，在去年击中努尔哈赤的宁远大捷中发挥了重要作用。
去年七月努尔哈赤率军大举渡河，六万精锐骑兵，加上后勤部队、民夫等，约为13万人，号称20万大军，前后络绎，首尾莫测，旌旗如潮，剑戟似林，往攻宁远。如此大规模的军事行动，目标当然不会是一座小小的宁远城，努尔哈赤的野心是要打开号称“天下第一关”的山海关，入主中原。很快，后金军队连陷右屯、大凌河、锦州、小凌河、松山等八座城堡，如入无人之境，直奔宁远城下。
一共打了三四天，后金军不断攻城，守将袁崇焕依靠红夷大炮不断轰击，后金伤亡惨重，始终不能攻下宁远城。在危急关头，袁崇焕身先士卒，撕下战袍，包裹伤口，越战越猛，将卒羞愧，厉奋争先，相翼蔽城。努尔哈赤见攻城不下，转而进攻明军屯粮种地觉华岛，岛上七千守军、七千商民皆被屠杀殆尽。
宁远之战，后金军败，明军胜，由于这是明朝对后金作战八年来第一次打胜仗，所以朝堂上下无不欢欣鼓舞，国人皆说“辽左发难，各城望风奔溃，八年来贼始一挫，乃知中国有人矣！”
袁崇焕的大炮击中了努尔哈赤附近，努尔哈赤因此受伤。一个月后，努尔哈赤突然去世，后金的大汗死了。这得归功于红夷大炮。
宁远之战中，后金军队以绝对优势攻城，而袁崇焕依仗红夷大炮坚守，粉碎了努尔哈赤入主中原的野心，也打击了后金的气焰，提振了明朝军民的信心，被称为“宁远大捷”。
宁远大捷之后，天启皇帝龙颜大悦，论功行赏，袁崇焕被任命为辽东巡抚，又加封为兵部右侍郎。可惜前不久受到魏忠贤党羽的陷害，愤而辞官。
今天的朝堂之上，徐光启这位精通西洋学的大臣就想提出使用欧洲军队到辽东作战打败八旗军的设想。
早朝的时候，22岁的天启帝坐在龙椅之上，文武百官站定，不识字的九千九百岁秉笔太监魏忠贤尖声道：“有事起奏，无事退朝。”
徐光启第一个站了出来，道：“启禀陛下，臣有本。西洋大炮可以制奴，去年宁远大捷，已经证明红夷大炮的威力，宁远城之所以得以保全，击退建奴大军，一是凭借红夷大炮之威，一是我军将士用命。臣恳请陛下，乞招香山澳夷，以资战守。
请陛下允许从澳门传教士购买40门红夷大炮，并聘请数名葡萄牙炮兵，遍寻全国之兵挑选精锐，训练一支十万人的新军，定能在辽东战场打败八旗军，永绝辽东后患。臣已去信给弗朗机人，他们在回信当中说：因澳门是大皇帝的领地，故在此情急之下应该效力，以谢皇恩。”
天启皇帝尚未说话，就有人站出来，厉声道：“臣反对。”
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