另一方面，朱由检在朝堂之上公开宣布大明皇家科学院之后，徐光启等人选定了西便门附近的礼神街某江浙富豪的宅邸及附近几间宅子作为大明皇家科学院的选址，既避免了造成与宫内联系的不便，又靠近西便门外的郊外皇庄，方便农业科学试验。
由王承恩手下小德子（本名：卢正德），发挥了太监天生的狡诈和贪婪，运用各种手段巧取豪夺，最终以八百两的价格购下了附近宅邸，筹建大明皇家科学院。
根据朱由检的旨意，将整个大明科学院设置为了半封闭区域，设有大量哨卫和禁卫军，避免闲杂人等干扰科学院研究，更是在各个紧要的科研区域设置了大量锦衣卫，避免科研秘密泄露，防止敌对势力的破坏。
大明科学院根据需求又被分为了科研区、实验区、教学区、行政区和生活区：
科研区位于整个科学院的中心区域，又根据朱由检设置的四个科研小组，分为了理、工、兵、外四个办公室，实际上主要是方便研究人员办公、思考、讨论和著书；
实验区位于整个科学院的西北区域，为了方便对农业技术的实验，此部分十分临近西便门方便外出京师前往皇庄，进行农业的试验；
教学区则位于科研区和实验区之间，是为了恩科之后招收的学子做准备的，为大明皇家科学院学子的教室，兼顾了科研探索和实践实验的需求；
行政区是大明皇家研究院占地面积最小的区域，则是朱由检让王承恩派遣的两个太监的办公室，准确来讲就是后世的财务；
生活区是大明皇家科学院占地面积最大的区域，是所有科研人员和科学院学子的宿舍，位于整个科学院的东南区域，主要是为了方便徐光启、李之藻、宋应星、何汝宾几位朝臣进宫上朝。
大明皇家科学院以朱由检为名义院长，实则由徐光启代理院长职务，整个大明科学院分为了理、工、兵、外四个科研小组：
理科科研小组以徐光启为组长，组员有李之藻、方以智，主要研究数理、天文等；
工科科研小组以宋应星为组长，组员有王徵、薄珏，主要创新工艺和技术；
兵科科研小组以何汝宾为组长，组员有毕懋康、焦勖、孙元化，主要开发新式兵器；
外臣顾问小组有龙济民、邓玉函、汤若望、毕方济等人，顾名思义这个小组并无固定研究方向，主要任务为介绍西方先进技术，为其他研究小组提供意见参考。
当然各个小组之间虽然各有针对性但也相辅相成，相互联系，相互配合，所以朱由检设计了巧妙的研究制度和奖惩规则。
在大明皇家科学院内存在三种科研项目，国级科研项目以整个科学院对接皇庄以及未来出现的皇厂和皇商的科学研究，院级科研项目则是由某两个或者三个小组主持的科学研究，科级科研项目则是由单个小组为主完成的科学研究。
采用了一二三项目规划制度，即一个国级项目、两个院级项目、三个科级项目：
国级项目为：玉米、番薯、马铃薯等新兴粮食作物的种植方法及技术推广；
院级项目中影响力较大的有：理工合作的白卤砂毒气、兵工外合作的新式火药、理外合作的崇祯历书……；
科级项目中影响最大的有：理科的日心学说和微积算术、工科的蒸汽机和王水制备、兵科的燧发枪和西瓜雷、外臣咨询小组负责的引进和翻译西方的各种书籍。
除此之外，大明皇家科学院还下辖了从皇庄划出的郊外皇家试验田、由皇家监制加工水晶的造办局改组的皇家仪器工厂、由制造火药火器的王恭厂改组的皇家兵工厂，以及正在筹建的皇家织造局、皇家机械工厂、皇家矿冶工厂。
总之朱由检再不断调动各种力量和积极因素不断地向大明皇家科学院投入资产，据后世估计仅初期大明皇家科学院投资折算即达到了两千万两之巨，虽然其中大部分资产以实验田和工厂等固定资产为主，但亦可见朱由检投入之大，充满了对大明皇家科学院的期待。
而崇祯元年的大明科学院的经费预算经大明科学院各科研小组的估算，最终由朱由检敲定为八十万两白银，其中实验仪器购置等初期准备为十五万白银，科研资金三十万两白银，剩余三十五万两为恩科招收学子的教育经费。
八十万两对今天大明皇家科学院是足够的，现在大明皇家科学院的科研项目都较为简单，并没有太过专业的实验，这八十万的使用只要是合理合法，可由大明皇家科学院任意支配。
为了发挥科研小组科研的积极性，朱由检还另外准备了二十万两白银的额外基金，用于支持各科研人员创新性科研项目和奖励表现表现良好的科研人员。
而为了赢得龙济民、汤若望等外臣的信任，朱由检不得不答应允许西方传教士在大明境内传播天主教，但是为了避免西方宗教的渗透，朱由检一方面大大方方接纳了天主教，另一方面严格限制教堂的建造和礼拜集会的规模。
朱由检将西方传教士的传教活动权力通过徐光启的关系，交到了外臣咨询小组手中，并出台了《教堂三约》规定：
一、所有传教士必须为官方渠道正规途径进入大明境内，必须取得由大明礼部颁发的传教证明才可传教，传教必须在官方规定的当地辖区内正规教堂传教。
二、所有教堂必须保证所有传教士为官方渠道正规途径入境，必须取得由当地官府出具的教堂核准，传教必须在官方规定的当地辖区内以教堂名下传教士传教。
三、官府未允许情况下，传教活动不得在公共场合举行，不得散发宗教书刊，不得妄议朝政，不得摸黑大明官府，不得宣扬违法犯罪行为，不得煽动百姓闹事。
随后朱由检顺手就放开了广州、上海、福建、南京、天津、北京几处的传教活动，对朱由检而言西方传教士根本不可怕，只要稳住士农工商四民，读书人白首穷经，农民能吃饱饭，工人有稳定收入，商人能挣到钱，至于西方教会在中国根本就水土不服。
就此大明皇家科学院挂牌成立，谁也没有想到大家认为的皇帝一时脑热筹建的，就是花架子奇技淫巧的大明皇家科学院，就在不久的将来，便成为了大明帝国一抹亮丽的风景线，并且培养出一支大明帝国历史上最先进最有活力最强大的政治力量，引领了大明帝国的科学研究，极大程度上促进了生产力发展，为大明帝国近现代化奠定了基础。
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