这时，一骑快马自京师飞驰而来，信使满头大汗地递上紧急文书。李鸿章展阅后，面色渐沉：日本吞并琉球，朝廷震动。看来，单靠蚊船不足以固海防。
回到天津衙署，他立即召集群僚。署房内气氛凝重，李鸿章将文书放在案上，沉声道：今日得报，日本已改琉球为冲绳县。朝中诸公方知海防之急。我意已决，当向德国订造铁甲舰。
许钤身忧心道：铁甲舰造价高昂，一艘就要近百万两。户部那里......
此事不容再议。李鸿章斩钉截铁，立即致书驻德公使李凤苞，命其与伏尔铿厂接洽，订造两艘七千吨级铁甲舰。舰名就定为、。
这时，盛宣怀提出一个建议：中堂，可否向朝廷奏请，将江南制造局、开平矿务局的部分盈余移作购舰之用？
李鸿章沉吟片刻：此议甚好。另外，各海关税收也可划拨专款。非常之时，当行非常之事。
光绪六年（1880年），天津水师学堂正式开办。李鸿章亲临开学典礼，看着堂下百余名稚气未脱的学子，对总教习严复道：几道，这些后生就托付与你了。水师未来，全系于此辈身上。
严复肃然道：卑职必当尽心竭力，为我大清培养海军人才。
典礼结束后，李鸿章特意视察了学堂的设施。在物理实验室里，他拿起一个轮船模型，对随行人员说：泰西之强，强在格致之学。我水师学堂不仅要教驾驶、轮机，更要重视算学、物理。
这年冬天，大沽船坞也建成投产。李鸿章时常轻车简从，前往视察。一日，他在船坞见工匠正在修理号，便驻足观看。工匠们见中堂亲临，无不紧张。李鸿章却挽起衣袖，亲自执锤试敲船板，对管工道：这铆接之处尤要仔细，海上风浪无情，一丝疏忽都可能酿成大祸。
他还特意召见了在船坞工作的洋匠师汤姆森，详细询问西方最新的造船技术。汤姆森通过翻译说：大人，现在欧洲已经开始使用钢制船体，比铁制更轻更坚固。
李鸿章听后，对周馥说：记下来，下次购舰时要注意此事。
随着北洋水师初具规模，李鸿章开始着手完善各项制度。他命人制定《水师章程》，详细规定官兵编制、粮饷标准、训练规程。每每审阅章程草案，他都要召集丁汝昌等将领共同商议。
水兵饷银宜略优于陆军。李鸿章在一次商议时说，海上生活艰苦，风险又大，若饷银不足，难以招揽人才。
丁汝昌补充道：中堂明鉴。此外，将士家属也宜妥善安置，使其无后顾之忧。
光绪七年（1881年）秋，从英国订购的、二舰即将抵达。李鸿章特意提前来到大沽，视察迎接准备情况。
码头需要加固，以便大型舰船停靠。他指着码头对工程官员说，还要增建仓库，储存煤炭、弹药。
这时，周馥送来李凤苞从德国的来信。信中详细报告了、的建造进度：两舰龙骨已安，预计明岁可下水......
李鸿章阅后，对周馥说：回信给李凤苞，务必监督德厂精益求精。此二舰关系海防大局，万万不可有丝毫马虎。
十一月初，、终于驶抵大沽。这两艘新式巡洋舰比蚊船大了数倍，舰体线条流畅，装备着先进的后膛炮。李鸿章登舰视察时，特意试坐了舰长椅，抚摸着光亮的黄铜罗盘。
这才像支海军。他满意地对丁汝昌说，传令下去，所有舰船即日起加强合练，务求默契。
在接下来的数月里，北洋水师的训练日益紧张。各舰轮流出航，演练阵型变换、火炮射击、鱼雷施放。李鸿章时常亲临观操，对训练中的不足一一指正。
火炮射击贵在精准，不在数量。他在一次观操后说，各舰要记录每次射击的偏差，仔细分析原因。
光绪八年（1882年）七月，朝鲜突发壬午兵变。消息传来时，李鸿章正在审阅水师学堂的考卷。他立即放下笔墨，召集紧急会议。
金刚号已驶往仁川。周馥报告最新情况，我军当如何应对？
李鸿章当机立断：命丁汝昌率、、三舰即日启程，急赴朝鲜。陆战队随行，以备不测。
丁汝昌领命后，又问：若与日舰相遇，当如何处置？
示之以威，避免冲突。李鸿章沉吟道，但若日人挑衅，亦不可示弱。
三舰启航后，李鸿章日夜守在衙署，等待消息。三日后，捷报传来：北洋水师迅速控制局面，日舰被迫退出仁川港。
李鸿章拍案而起，多日来首次露出笑容，传令嘉奖出征将士。
然而喜悦并未持续太久。光绪十年（1884年），中法战争爆发，南洋告急。就在这时，朝鲜再生变故。
衙署内，李鸿章面对海图沉思良久。周馥匆匆入内：中堂，南洋急电求援，朝鲜又生变故，这......
李鸿章以手抚额，半晌方道：电令丁汝昌，改赴朝鲜。南洋那边......只能让他们暂且自保了。
这一决定后来招致诸多非议。但当丁汝昌率舰迅速平定朝鲜乱局，迫退日舰时，朝中非议之声方歇。然而，马尾惨败的消息随即传来，福建水师全军覆没。
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