材料与化工的飞跃：假设高强度水泥和几种关键合金研制成功，将引发建筑、交通、机械制造的全面革新。同时，基于有机溶剂的探索，可能会偶然发现某些具有染色、防水、甚至早期橡胶特性的天然产物加工方法，带动纺织、日化等民用领域进步。建立 “元素与反应” 的系统研究框架，摆脱纯粹的经验摸索。

生物与农业的自觉：设立“农学与生命机理所”，不再满足于经验性选种和耕作，而是开始系统观察记录动植物遗传、育种、病虫害规律，尝试用可控实验（如隔离种植、人工授粉）探索增产原理。将传统医学与初步的解剖、生理观察结合，建立更系统的疾病认知和公共卫生概念。

理论体系的构建：成立“格物原理院”，不再仅仅满足于解决具体技术问题，而是开始尝试将力学、光学、热学、化学等领域的分散知识，进行系统化、公式化、公理化的整理与提升。鼓励提出假说和理论模型，哪怕最初看起来荒诞。这是从“技术”走向“科学”的关键一步。

第三级（未来30-50年）：拥抱未知，布局未来，为“下一次文明形态变革”埋下种子。

这一阶段的目标更加前瞻和模糊，更多是方向性的指引和资源的预先倾斜：

能源的终极想象：关注一切关于“原子”、“射线”、“太阳之力”的稀有记载或猜想（如果有的话），哪怕只是哲学思辨。

信息的瞬间传递：基于对电、磁的深入研究，提出“能否利用某种不可见的场或波进行超远距离通信”的终极设想。

生命的奥秘与改造：在系统生物学基础上，提出对遗传本质、微生物世界的大胆猜想。

计算与逻辑的机械化：探索能否制造可以进行复杂计算的机械装置（早期计算机械的构想）。

陆沉强调：“此三级规划，非按图索骥，而是树立路标。第一级需全力以赴，务求实效；第二级需大胆投入，宽容失败；第三级只需保持关注与想象，播撒火种。核心在于，我们必须始终在多个关键赛道上，保持至少一个代次的领先探索。 当对手终于费力攀上我们第一级平台时，我们的主力已稳固占领第二级，并已向第三级派出了侦察兵。”

确定了方向，更需要打造能持续产生创新的 “国家创新体系”。

1. 教育改革：从“科举人才”到“创新阶层的培育”。

革新国子监与官学：在维持经义主体地位的同时，大幅提升“格物科”的比重与地位，其优秀毕业生可直通百工院、工部、户部等实权部门。在国子监设立“格物研究生院”，招收最顶尖的学子，由徐光启等大师亲自指导，进行前沿探索。

建立分级专业技术学院体系：在各省府，设立侧重不同领域的“中等专业技术学堂”（如矿业学堂、船政学堂、机械学堂、农桑学堂），培养大量中级技术人才和熟练工匠。这些学堂与当地产业结合，学用一体。

鼓励民间“实学”书院与学徒制创新：对民间开办传授实用技艺的书院给予政策扶持和有限资助。鼓励工坊、商号采用更系统化的“新式学徒制”，将经验传承与基础理论教学结合。

设立“皇家格物奖”与“工匠宗师”荣誉体系：重奖有重大发明贡献者，无论出身。授予顶尖匠师“宗师”称号，社会地位可比肩大学士，激发全民钻研技艺的热情。