這份思緒沉澱完畢，王拓才真正落筆，先在宣紙上單獨寫下能量守恒研究的核心結果，字跡工整而堅定：【能量守恒（機械能方向）獨立研究核心結果】王拓於1788-1791年，獨立完成機械能、熱能、化學能轉化規律的研究，提出能量守恒核心假說並通過實驗論證，建立初步理論體係；依托清朝本土材料研發專屬密封、絕熱工藝，設計可複刻實驗方案，可直接供歐洲學界驗證；第四年末完成理論閉環與新式熱機實物，為後續與電磁學成果整合、實現全鏈條能源轉化奠定基礎，同步為自身躋身歐洲物理學界、打破西方知識壁壘做好鋪墊。
寫下核心結果後，王拓繼續梳理細節，心中已然有了完整規劃：便先從機械能入手，完善能量守恒定律的研究，待這一方向有所突破，再推進電磁學的研究。他清楚，這份研究不僅要符合前世的科學真理，更要貼合當下的時代背景——1788年的清朝，冇有歐洲那些精密的儀器，冇有現成的實驗條件，一切都需依托本土資源，從零搭建。
他提筆在宣紙一側批註，細細梳理著研究的核心脈絡：1788年至1793年，獨立推進能量守恒定律（機械能方向）的研究，與電磁學研究雙軌並行、互不交叉。前四年，僅聚焦機械能、熱能、化學能的轉化規律，絕不涉及任何電學裝置與理論，避免兩個方向相互乾擾，也能集中精力突破機械能研究的難點。
思緒飄向實驗條件的搭建，王拓的筆尖不停，在紙上寫下研究的核心前提：依托四座專屬莊子的工匠體係，單獨設立“熱學工坊”，由自己親自培訓工匠，重點傳授密封、絕熱、機械加工的專屬技藝。
畢竟，實驗的嚴謹性，離不開工藝的支撐。當下的清朝，冇有先進的密封、絕熱技術，他便隻能依托本土資源，另辟蹊徑。
他微微蹙眉，思索著1788年清朝可獲取的本土材料，提筆列出一份詳細的清單，字跡工整，條理清晰：
基礎密封料，可用莊子窯坊煉製的鬆香、江南莊子榨油坊特產的桐油、莊子畜牧場供應的牛油與羊油，還有江南莊子漆匠工坊出產的生漆，這些材料易得，且成本低廉，適合大規模使用；支撐材料，可選用莊子織坊出產的粗麻、細麻麻布，鞣革坊加工的牛皮、豬皮，還有織坊的棉絮下腳料，這些材料韌性足，可用於密封結構的支撐。
輔助材料中，石棉等稀缺物資，無需藉助父親福康安的勢力——京城現有物資可直接向內務府申領，西域石棉等需跨區域采買的材料，交由遺孤營自身的商隊、船隊負責采買即可，其商隊船隊遍佈各地，足以支撐采買需求；再搭配細黃土，調和桐油以增加黏性，彌補本土材料的不足。
想到密封工藝的難點，王拓的筆尖放緩，細細寫下工藝迭代的思路。
他清楚，初期的工藝必然存在諸多問題，唯有通過“理論指導 工匠迭代試錯”，才能逐步完善。在紙上詳細批註著不同應用場景的工藝優化方案：
絕熱容器縫隙密封，初期用單層麻布浸桐油包裹，必然會出現開裂、漏熱的問題，屆時便指導工匠采用“三層疊加法”——內層用棉絮填縫，中層用細麻布浸鬆香桐油（比例1:2）包裹，外層塗刷生漆，再用柴火溫烤，避免明火，讓鬆香桐油充分凝固，逐步提升絕熱效果，力爭到第四年，實現三層密封 石棉夾層的成熟工藝，讓絕熱率達到8成以上，可維持2小時溫度波動不超過1℃。
而蒸汽機汽缸與活塞的密封，初期用皮革包裹活塞，易磨損、漏氣，導致氣壓不足，便指導工匠對皮革進行預處理——用桐油浸泡3天，軟化後反覆捶打，提升韌性，再在活塞外層開槽，嵌入“棉絮 鬆香桐油”的彈性填料，同時設計木質研磨工具，將汽缸內壁打磨光滑，減少摩擦損耗，最終實現浸油皮革 彈性填料的密封，將漏氣率降至半成以下，保障蒸汽壓力的穩定，
還有摩擦生熱裝置的轉軸密封，初期僅用動物油脂塗抹，密封性差，熱量易散失，便設計環形密封套，套內填充棉絮、牛油與鬆香的混合物（比例3:1），再用細麻布纏繞轉軸接觸處，浸桐油定型，將熱量散失率控製在1成以內，滿足定量實驗的需求。
但工藝的落地，離不開工匠的配合。
王拓又在紙上寫下工匠培訓的重點：
在熱學工坊設立“密封組”，選拔5名手藝精湛的鞣革匠、漆匠、織匠，實行“理論講解 手把手示範 試錯記錄”的模式。每週，他會親自為工匠講解密封、絕熱的核心原理，不用晦澀的學術術語，隻用“隔絕空氣、鎖住熱量”這樣通俗的語言，讓工匠理解工藝的本質。
每次試錯後，指導工匠詳細記錄材料比例、工藝步驟與實驗效果，逐步形成標準化的操作手冊，確保四年內，工匠的技藝能夠適配實驗的精度需求。
材料與工藝的思路理清後，又開始梳理實驗的設計的思路。
王拓寫下，第一年（1788年）的核心目標，是現象錨定——通過摩擦生熱實驗，提出“能量不生不滅”的假說，並撰寫首份學術報告，投遞至歐洲學術核心機構。
詳細規劃著首份學術報告的內容，報告名稱定為《論機械摩擦生熱的定量觀察及“能量不生不滅”假說》，核心內容分為三點：
一是基於純機械實驗，用砝碼下落驅動銅塊摩擦，觀察摩擦強度、時間與銅塊溫度的關聯，明確機械能與熱能的轉化現象；
二是提出核心假說——機械能可轉為熱能，轉化過程中，無能量憑空產生，也無能量憑空消失，總量恒定；
三是坦誠遺留問題——該假說是否適用於非摩擦場景，機械能與熱能的轉化比例是否固定，為後續研究留下鋪墊，也體現研究的嚴謹性。
而這份報告，將優先投遞至英國皇家學會的《哲學彙刊》、法國科學院的《科學院院報》，再同步至普魯士柏林科學院、瑞士日內瓦科學院等，貼合當時歐洲的學術傳播格局，最大限度地擴大影響力。