农业、手工业、商业是华夏下代社会的三大经济部分，这三大经济部门的出现，反映了人类社会分工的进步与发展。而以冶炼钢铁制器为生的铁匠无疑是属于手工业，但在北宋这个年代因为规模与技术的限制，根本无法与后世真正的重工业相比，
文化是具有延续性的，这种延续性需求决定了其特有的传承方式，做为冶铁的铁匠自然也要代代相传，在传承方面，父子相传、师徒相授，是其最为主要的传承方式，甚至自从开始冶炼青铜器起，自赵宋之前的两千余年前，就构成了这种传承方式。
华夏传统文化对于血缘关系给予特别关注，在技术的获得与传承方面，血缘关系是手工业文化传承的纽带，《礼记*学记》中更有云：“良冶之子，必学为裘”。意思是说，有经验的冶铁工人给儿子传冶铁手艺之前，先教会他学会用皮革缝制鼓风裘。
至于师徒相授，华夏早在先秦时代就有了较为完备的学徒制度，漫长的岁月里，学徒承担着职业业技术教育的功能，为古代培育了许多能工巧匠。
父子相传因为将技术流传在家族内部，从而形成技术垄断，形成世代相传，必须严格贯彻技术保密、秘不外宣的原则；师徒相授，亦是是相对的封闭的师承关系，而正是因为这种相对的封闭，将技艺传承推向了精深与圆熟。
然有利就弊，正因为这种文化传承，使之不可避免的存在着局限性，如因强调社会民技艺的保密性而扼制了技术的革新，甚至还会导致某些技艺的失传，特别是在人均寿命低的古时，战乱年代更是如是。
花了十余日的时间，乐天会同家中一众妻妾还有识字的账房先生，将这一百三十一册书读完，将所有有关于冶铁工艺的记事都抄录了下来，又按年代编篡的出来，组织成一部华夏由古到今的冶铁史，甚至在这部冶铁史中，乐天发现出许多规律来。
当然在这十多日的时间内，乐天也没有闲着，着屠四带人先是在汴都城外购入了一处庄园，并亲自绘出一幅平面图，着工匠按着后世学校的布局将这里加以整缮，当做日后科学院的校园。
同时乐天还让屠四去收养那些身体健康且聪颖的孤儿，或是家贫上不起学的孩童，以当做学院的学生，而在乐天看来，学校的建立可以让那些父子相传、师徒相授的技艺得以发扬光大起来，再也不必怕其消息了。
但要知道在北宋这个时代，但凡家境殷实之人都是想让自家孩子读书，只要上进图日后考取个功名做官来光宗耀祖，不然的话便是经商；而乐天将要开办的这所学校，虽然会教授识字与一些四书五经史集，却不会让学生们走科举道路，乐天开办学校的目地很明显，就是要培养出大宋这个时代的科学家，以引领时代的发展。
但这个时代没有科学家一说，便是有人通过奇思妙想发明创造些东西，也会被那些出身科举的官僚嗤为奇技霪巧，登不量大雅之堂。
在大宋当下科举取士的大方向下，想要走科举路子考取功名的人家自然不会让自家的孩子读这个什么劳什子科学院，所以乐天也不奢望这些人来自己办的学校里上学，只能别辟蹊径，将希望寄托在那些天性聪颖的孤儿或是贫困人家的孩子身上。
着屠四按自己安排行事的同时，乐天丝毫没有松懈，将精力全部集中到了带回古籍的研究上。
从这些从宫中借来的书藉的记载上，乐天可以年看到，在春秋战国时期，华夏便发明了生铁冶炼技术，而块炼铁和生铁冶炼两种工艺，几乎是同时产生，这两种冶铁工艺在华夏历史上曾长期平行发展，在不同情况下发挥各自的作用。
而华夏生铁的出现，则是受益于炼制青铜，因为得益于炼制青铜的高温，才会炼制出生铁，使华夏的生铁足足早于西方两千年。
其中块炼铁的方法即“固体还原法”，早期炼铁炉温较低，所以在冶铁时，采用一层木炭一层铁矿石相叠加的方法，将铁矿石与木炭同时放在炼炉里，然后点火焙烧，使铁矿石中的铁沉入到炉底，待温度冷却后将铁拿出反复加热，压延锤打，得到远比青铜更结实更有韧性的铁器。
在春秋末期和战国初期，以块炼铁为材料，在反复锻打块炼铁的实践中，工匠们又总结出块炼铁渗碳成钢的经验。因块炼铁质柔不坚，渗碳块炼钢又太坚|硬，人们又发明了炼钢的淬火工艺，进一步提高了块炼钢的机械性能。