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之地。大部分內閣大學士是從翰林院出身的。徐光啟在翰林院中，盡棄當初為了考試而努力溫習的八股文，認真學習天文、兵法、屯鹽、水利、工藝。在他父親去世後的一段時間裡，徐光啟利用守制三年的時間研究究農業科學。一六一九年，徐光啟被任命為詹事府少詹事兼河南道監察御史管理練兵事務。練兵是與明王朝在東北與滿洲軍隊交戰的慘敗相關的。萬曆四十七年（1619年），努爾哈赤率領其族屬反抗明朝統治，宣稱與明廷有七大恨。之後，明朝與努爾哈赤的軍隊在薩爾滸激戰，而以明軍潰敗而終。這一戰充分暴露了明朝軍隊的無能。於是，徐光啟練兵的議論就出臺了。萬曆四十七年（1619年）三月二十日，時為左春坊左贊善兼翰林院簡討的徐光啟向皇帝上了《敷陳末議以殄兇酋》的奏疏。所謂“兇酋”，自然是對努爾哈赤的蔑稱。在疏中，徐光啟指出明軍“兵雜而不精、技疏而不練、甲冑苦惡、器械朽鈍、節制不諳、分合無權”的弊端，又說，像杜松這樣的總兵官都因為沒有像樣的盔甲而被箭射破了頭，士兵還談什麼盔甲呢？徐光啟的建議是，應當趕緊訓練一支能作戰的新兵。當然，反對的人要說，敵人都已經快要將遼東半島全部佔領了，還來得及練兵麼？對此，徐光啟的回答是：“正惟無暇，方宜亟圖。”意思是說，正因為來不及訓練新兵，才得更要抓緊時間去做訓練新兵這件事。這可見徐光啟堅韌不拔的性格。他提出選練新兵的方法：在每府每縣徵召“奇傑之士”，給予豐厚的餉糧，讓良將來統率他們，日夜練習，再補充最好的軍器和盔甲，教給他們進退攻防的戰術，就可以使他們成為一支每個人都可以以一當十的精軍，而不是一支一擊即潰的烏合之眾。徐光啟說，訓練新兵要貴精不貴多，否則不過是讓更多計程車兵白白送死。訓練的方法，應當比滿洲的軍隊更好，才能完成退敵的任務。最後，徐光啟對皇帝說：“如果我的議論完全得以付諸實施，而卻不能奏效，我願意承擔誇誇其談而誤事之罪。”這番話等於是向皇帝立下了軍令狀。在明代，武官是相對的受到歧視的。士大夫們一般樂於誇誇其談而不願辦事，尤其不敢籌劃軍國大事。因此，徐光啟的舉止說明了他有著一般人所不具有的勇於任事的氣魄。結果，萬曆皇帝也被徐光啟的勇氣所打動，“壯其行”。然後，萬曆皇帝提拔徐光啟為少詹事兼河南道御史，讓他負責在北京東面的通州練兵。但是，徐光啟的練兵方法實際上並未能完全實行。例如，他要求的裝備就遲遲無法得到。最後，在他多次請求之後，才拔給了他一些民兵和一些軍器。由於得不到朝廷的充分支援，通州練兵的效果並不明顯。次年，萬曆皇帝及其兒子朱常洛在一個月左右間相繼去世，熹宗即位。新帝登基，一切自然要改弦易張了。於是，通州練兵就不了了之。徐光啟也在不久之後以病請辭，回到了家鄉上海。

明天啟元年（1621年），明王朝在東北的戰場上再次被滿清的軍隊擊敗，丟了遼陽。這一次，朝廷中有要求重新起用徐光啟的呼聲。於是，徐光啟被重新召用，來到了北京。但是，這一次徐光啟回到北京，卻是帶著新的官銜回來的。朝廷在他尚在家中的時候，就授予他禮部右侍郎兼翰林院侍讀學士協理詹事府事纂修《神宗實錄》副總裁。因此，雖然他也再次提了練兵的建議，但他畢竟還有職責所在的事要做。不久，魏忠賢專權。徐光啟遂在天啟三年（1624年）又回到上海，直到崇禎元年（1628年）官復原職再來北京。禮部右侍郎雖然品秩不低，但是上面還有禮部尚書，其實並沒有多大的實權。但是次年徐光啟升為禮部左侍郎，回部管事，負責起禮部事務的實際行政工作。在明朝，禮部職掌乃“天下禮儀、祭祀、宴饗、貢舉之政”。古代的禮儀無一不是要擇日行禮的。這便關係到曆法的準確與否了。因此，禮部也不得不關心。在此前的兩百多年中，明王朝一直是沿用著元代郭守敬的《授時歷》，只是改了一個名字，叫作《大統歷》，以示區別。然而，從明代中期成化年間（1471—1487年）以來，《大統歷》因歷時較久，又沒有經過什麼修改，誤差漸漸就多起來了，“交食往往不驗”。也就是說，按曆法推算出來的日期更替和日月食都和實際情形無法合拍。因此，請求朝廷修改曆法的呼聲越來越高。徐光啟的朋友李之藻，也是積極要求改歷的一個。一六二九年六月二十一日，日食。欽天監推算刻數不對。徐光啟上了一疏，即《禮部為日食刻數不對請敕部修改疏》。崇禎皇帝朱由檢也產生了修改曆法的念頭，並讓禮部負責實施。

修改曆法，自然要做好各方面的準備。七月十一日，徐光啟為修歷上疏，請選派人員、