粗沙打磨完成后，琉璃片表面变得大致平整，但仍有细微的划痕。接下来是细沙打磨，李三换成粒径更细的石英沙，同样放在石板上，轻轻打磨琉璃片，每面打磨三个时辰，动作轻柔而均匀，确保琉璃片表面光滑。这一步最考验耐心，李三不敢有丝毫懈怠，累了就换其他工匠接手，始终保持打磨的均匀性。
最后是丝绸抛光，李三将丝绸蘸取少量草木灰（起到研磨和润滑作用），轻轻擦拭琉璃片表面，每面擦拭一个时辰，直到琉璃片透明无划痕，能清晰反射出人的影子。经过一整天的忙碌，两片凸透镜终于制作完成：一片焦距半寸（物镜），一片焦距一寸（目镜），透过镜片观察物体，已经能放大五六倍。
接下来是制作镜筒。工匠们挑选了一节坚硬的毛竹，切割成一尺长的竹筒，用砂纸将内壁打磨光滑，去除毛刺。然后，将制作好的物镜固定在竹筒前端，目镜固定在后端，用松香密封镜片与筒壁之间的缝隙，防止松动。徐光启和利玛窦在一旁指导，调整两片镜片的距离：先将物镜固定，然后移动目镜，同时用镜片观察案上的花粉，直到看到最清晰的放大影像，再将目镜固定。
最后是制作支架。木工工匠用松木雕刻了一个简易支架：底座是方形，长两尺，宽一尺，厚重稳定；顶部有一个可调节高度的铁夹子，用于固定镜筒；底座上放置一块光滑的木板，用于摆放观察样本。支架的前后、左右都可调节，方便对准观察物体。
制作过程中，也遇到了不少小麻烦。比如，一开始细沙打磨时，琉璃片表面出现了一道细微的划痕，李三只能重新用粗沙打磨，再用细沙抛光，浪费了不少时间；调整镜片间距时，一开始放大的影像模糊不清，利玛窦根据西方光学知识，建议缩短物镜和目镜的距离，果然影像变得清晰；支架的铁夹子不够灵活，工匠们在转轴处涂抹了一些猪油润滑，问题迎刃而解。
徐光启全程把关，每一个步骤都亲自检查，确保符合天幕所示的标准。他白天指导工匠制作，晚上就和利玛窦一起，研究光学原理，记录制作心得，常常熬夜到深夜。利玛窦也倾囊相授，将西方的光学知识（如光线折射、焦距计算）详细讲解给徐光启和工匠们听，帮助他们理解显微镜的工作机制。
三天后，第一台简易显微镜终于制作完成！
这台显微镜由竹筒镜筒、琉璃镜片和松木支架组成，整体结构简洁而精巧：竹筒镜筒长一尺，两端嵌着透明的琉璃镜片；松木支架稳定厚重，镜筒固定在支架上，可灵活调节；底座的木板上，摆放着准备好的观察样本——桃花花粉、蜜蜂翅膀、小麦胚芽。
“准备观察！”徐光启深吸一口气，亲手将桃花花粉放在木板上，调整支架高度，让镜筒对准花粉，然后将眼睛凑近目镜。
庭院里的所有人都屏住了呼吸，紧紧盯着徐光启的表情，期待着奇迹的发生。
徐光启的眼睛刚凑近目镜，身体突然一震，瞳孔猛地放大，脸上露出了难以置信的表情。他缓缓移动镜筒，仔细观察着，嘴角不自觉地上扬，眼中闪烁着泪光。
“子先兄，怎么样？看到了吗？”利玛窦急切地问道。
徐光启没有回答，而是示意利玛窦过来观察。利玛窦连忙凑到目镜前，只看了一眼，就激动地大喊起来：“天啊！我看到了！那些花粉，是球形的，表面有刺！太神奇了！太神奇了！”
众人纷纷围了过来，轮流观察。李三第一个凑到目镜前，当他看到桃花花粉的真实形态时，惊得说不出话来：“这...这就是花粉？原来不是粉末，是一个个带刺的小球！太不可思议了！”
弟子们也轮流观察，每个人都露出了震撼与兴奋的表情。“蜜蜂的翅膀脉络好清晰！像一张网！”“小麦的胚芽好小，却结构完整！”“这显微镜太神奇了，简直是神镜！”
徐光启再次凑到目镜前，仔细观察着桃花花粉，喃喃自语：“原来如此...原来植物传粉，是靠这些带刺的花粉颗粒附着在昆虫身上...之前修订《农政全书》，一直疑惑花粉如何传播，现在终于明白了！”
他又拿起蜜蜂翅膀，放在木板上，通过显微镜观察：“蜜蜂翅膀的脉络如此坚韧，难怪能支撑它长途飞行...这些细微的结构，正是它飞行的关键！”
接着，他又观察了小麦胚芽、甘草叶片的微小斑点、甚至一滴雨水（里面有微小的虫子在游动）。每一次观察，都让他震撼不已，对自然世界的认知又加深了一层。
“成功了！我们成功了！”徐光启激动地握住利玛窦的手，声音都在发抖，“有了这显微镜，我们就能探索微观世界的奥秘，修订《农政全书》、研究药材、观测自然，都有了新的工具！华夏科技，定能更上一层楼！”
“恭喜子先兄！”利玛窦也由衷地为徐光启感到高兴，“这是华夏科技的一大步，也是东西方文化交流的一大步！有了显微镜，我们还能探索更多未知的领域！”
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