在張家島上麵呆了很長的一段時間，張雷回到了徐家營，他需要製作一些新的東西，張家島上麵沒有他所需要的實驗設備。
而在徐家營，在威廉和凱勒的幫助之下，已經建立了初步的實驗室，在張雷的強大的財力的支持下，威廉和凱勒已經有了充足的時間和條件進行科學試驗。現在的教堂要說起來可能稱之為實驗樓還要更加恰當一些。就是蔡仲和也住進了這裏麵，經常和凱勒他們探討一些問題。
張雷到了徐家營之後馬上就忙活開了，既然打定了主意要像海外擴展，在茫茫的大海之中，如果不能夠確定自己的位置，那就跟失蹤了沒什麼區別，為此，張雷特地查找了許多科學書籍，打算製作一些儀器，這第一樣便是六分儀。
六分儀是用來測量遠方兩個目標之間夾角的光學儀器。通常用它測量某一時刻太陽或其他天體與海平線或地平線的夾角﹐以便迅速得知海船所在位置的經緯度。六分儀具有扇狀外形﹐其組成部分包括一架小望遠鏡，一個半透明半反射的固定平麵鏡即地平鏡﹐一個與指標相聯的活動反射鏡即指標鏡。六分儀的刻度弧為圓周的1/6。使用時﹐觀測者手持六分儀﹐轉動指標鏡﹐使在視場裏同時出現的天體與海平線重合。根據指標鏡的轉角可以讀出天體的高度角﹐其誤差約為±0.2°～±1°。
因為之前已經有了製作望遠鏡的經驗，而六分儀除了望遠鏡之外就沒有其他複雜的附屬設備了，所以製作這個東西對於張雷來說並不是什麼困難的事情，不過製作完成後的校準讓他花了很大的心思。
這一天，張雷正在教堂外麵的草坪上麵用六分儀測量太陽夾角，剛好遇到蔡仲從住處下來，看到了張雷，他趕緊跑了過來。“張老板。”
張雷拍了拍他的肩膀說道：“你來的正好，幫我看看這個角度對不對，你出海次數多，應該有點經驗。”
早在製作望遠鏡的時候蔡仲和就已經知道了張雷的這個六分儀以及他的作用，當時他還在抱怨說如果當年自己有這麼個寶貝出海的時候就方便多了，張雷說的是馬上又要組織出海他可以一起跟著去。
蔡仲和根據自己的經驗，慢慢地調整六分儀的角度，張雷站在旁邊等著。過了大約小半個時辰，蔡仲和才算是結束了觀測，然後根據自己的經驗給張雷提供了一些建議，張雷認真思考過後認為這些建議都是行之有效的，然後欣然采納，便拿了六分儀去繼續改進去了。
過了四五天的時間，張雷終於把六分儀給做好了，有了這個東西，在航海的過程中再配上指南針，基本上就差不多夠用了。
做了十把這個東西，張雷才停了手。這一天他剛好回到家，不遠處一輛馬車也朝這邊來了，看到上麵飄揚的張氏商會的小旗子，張雷停住了自己的腳步。這是外出考試的張晨回來了。
馬車到家門口停下來，張晨一下來看到張雷顯得十分驚喜，叫道：“哥，你怎麼回來了？”
“我回來幾天了，因為在外麵所以我連去送你去趕考也沒時間，你不會怪哥吧？”張雷笑著說。
張晨趕緊回答：“哥哥現在可是個大忙人了，我怎麼會怪哥哥呢，對了……”他剛剛準備把路上遇到人打劫的事情說了，不過話到了嘴邊卻硬生生地咽了下去。張雷追問起來，他卻連聲說沒事。張雷雖然心中奇怪，不過現在張晨他自己不說，那也不好問，再加上張晨現在還是好好的，於是也就不去追究了。
“這次鄉試的感覺怎麼樣？”張雷最關心的是這個問題，隻有張晨能夠在科舉上麵一鳴驚人，再加上自己在朝廷的關係，那自家可就算是有兩條路可走了，自己是靠著科技發明還有錢財來得到承認的，而張晨可是正兒八經的科舉入仕，這就有本質的區別。
聽了這話，張晨語氣平靜地說：“還行吧，寫得挺順利的，不過現在老是和他們混在一起搞科學，文章裏麵也寫了點這樣的東西。”
“你在文章裏麵寫了科學？”張雷頓時瞪大了眼睛，說道：“我不是叫了你就按照書上的來麼？怎麼還寫那個？”
張晨有些鬱悶地說：“剛開始我也沒準備寫來著，後來沒忍住，最後發現了的時候都沒辦法改了。”
聽他這麼說，張雷也明白這事情是沒辦法改變的了，想想和趙錢孫李四個儒生的爭論，張雷祈禱這些試卷最好不是由他們來評判，否則張晨就會死得很慘的。而實際上，在中國的曆史中，真正的儒學是提倡創新提倡改變的，否則也不會提出格物致知這樣的觀念來。
“既然過去了那就算了吧，不過現在皇上喜歡格物院，再加上應天府的工廠正在如火如荼的壯大，巢縣和鬆江府就更加不用說了。興許在這樣的浪潮之下你的文章會成為亮點然後脫穎而出。”張雷最後安慰道。
張晨是個天生的樂天派，聽張雷這麼說，他無所謂地道：“那就希望如此吧，哥，你什麼時候帶我出去玩玩？經常聽蔡仲和說海上麵有好玩的東西。”