对于火药而言，土硝是主料，但李诚中知道的土硝其实很不纯，真正起作用的是提纯后的硝酸钾，于是三人埋头在一起，开始讨论提纯的步骤和方法。
李诚中当然没有时间、也没有兴趣和他们一起做化学实验，所以把自己知道的大概分说一遍之后，便留下了这一课题，让两位道长继续钻研。
他说到做到，当即拨付了一千贯，在柳城之外开始建造道观，这座道观采用砖石结构，除了必要的横梁、立柱之外，不采用木料，这当然是为了安全考虑。在李诚中的眼里，这哪里是什么道观，分明是化学实验室，为此，他亲自给这座道观命名——“科研观”，如果不是为了符合道观的身份，他甚至想直接取名为“科研院”。
“科研观”的建造属于紧急要务，李诚中要求在两个月内建成，为此，张老匠亲领三百名工匠，连i连夜督造道观，终于让两位道长在五十天之后搬入了观中，随同入住的还有新募的三十名年轻“道士”。
李诚中长出了一口气，开始关注其他政务。就在这时，他在幽州结识，并曾有过“联手斗殴”之谊的张茂安从河东返回了，张茂安径直来到柳城，手持卢龙监军使张居翰的书信，求见李诚中。