黑火yao早在一千多年前就由當時的煉丹術士無意間調製出來，隻是如此長的歲月中主要被人們用於禮儀、慶祝，軍事上運用則主要是鼓舞士氣、當作信號，最多隻不過作為火攻的輔助手段。
作為學有機化學出身的我來說，自然對於很多zha藥都熟悉，不過幾乎都是比較高級的有機型火yao，比如*，三硝基甲苯（*）等。原本以為這些熟悉的化合物可以手到擒來，直到麵臨實際製作才發現困難重重。
首先是原料硝酸、甘油和甲苯。硝酸要用硝石和濃硫酸製成，而濃硫酸則隻能用古法煆燒綠礬取得。甘油我用了皂化反應，使用燒堿分解油脂獲得，而燒堿卻是用了電解食鹽水才勉強得到。幸好出使日本時帶上了那幾個製作銀絲的工匠，用線圈和磁鐵才做了好幾台簡易的發電機，不過燒堿的純度實在差強人意，隻能勉強維持反應的發生。以往煉焦燒炭時收集的木焦油，煤焦油是甲苯的好來源，隻是我在蒸餾提純的時候才發現溫度計還沒有發明。最後合成zha藥的時候又做了上百次實驗，選定最佳的原料比例和反應條件。
要不是我早有準備，每次都穿了厚厚的衣服和一身盔甲，早就在後期頻繁發生的爆炸事故中傷重不治了……
由於手下堅決阻攔不讓我冒險而耽誤了許多時間，加上我作為使節和一城之主，還不得不經常參與朝會、宴會等重大活動，我足足做了三年多的實驗，克服了種種意想不到的困難，最後還是完成了從地下挖出來的礦石一直到最終的高級zha藥的全部流程，更讓我驕傲的是，通過三年的旁觀和實習，地化分院的學徒們終於可以親自動手操作實驗了。
由於最初做實驗缺少正確的防護手段，有一名很優秀的學徒由於防護不周被炸飛的碎瓷片劃傷，最終傷重不治，成為科學犧牲的第一人。另有數名不幸終身殘廢，實在是讓我扼腕痛惜。可惜我所能做的，就是出錢好好照顧他們了。痛定思痛，我自己編製了安全手冊，要求所有工匠務必遵守，我實在不希望再為這樣的事故而失去人才。
相對來說，炮身的建造要簡單一些，不過采用了威力強大的火yao，對炮管材料的強度有了更高的要求，普通的銅鐵就完全不能勝任了。在電鍍的副產品氧氣的幫助下，地化院又煉出了第一爐雜質大大降低的鐵，勉強可以稱為鋼，然後研究含碳量和金屬強度之間的關係也用了近一年。炮管內部還秘密的刻上大約的螺旋紋路，增加了炮彈的射程和精確性。好在所有工作和研製火yao同時進行，沒有浪費太多的時間。
第一門完整的火炮和zha藥是在第四年才麵世的，為此花費了數以萬兩計的白銀，我本身的俸祿並不很多，因此我把跨海貿易作為資金的來源大力的發展起來。後期工作所需要的大量人手，則從沿海地區以每月一兩白銀的酬勞招收過來。