“铁路构想”自启明十八年那次小范围密议提出，已悄然酝酿、发酵了十数年。
这期间，“启明机”（蒸汽机）的研制在格致院“火龙所”从未停止，虽然进步缓慢，故障频仍，但功率和可靠性已有所提升，至少能稳定地用于矿山排水 和工厂固定动力。
海外技术的引进，特别是冶金、机械加工、轨条轧制 技术的进步，为铁路建设提供了初步的物质基础。
留学归国人员带回的关于欧洲（尤其是英国）铁路运营的见闻，更是极大地刺激了朝野有识之士的想象。
然而，真要在一片从未见过“铁马”奔驰的土地上，铺设第一条铁路，其阻力之大，不亚于一场战役。
反对者众。
保守派士大夫斥之为“毁田拆屋，惊扰地脉，徒耗国帑”；地方官吏担心征地引发民变，影响考成；沿途地主乡绅恐惧破坏风水，损害田产；运河漕运利益集团（官员、胥吏、船户、纤夫）更是视其为夺其生计的“妖物”，暗中阻挠。
甚至一些较为开明的官员，也怀疑其经济可行性：“靡费数百万，果能获利乎？万一不成，贻笑天下！”
支持者亦坚。
以首席大学士（继徐光启之后的新任）、工部尚书、格致院 核心学者、部分眼光长远的地方督抚（如直隶、两江总督），以及新兴的工商界代表 为核心，他们反复陈说铁路在军事调兵、物资运输、促进工商、巩固统治 方面的巨大战略价值。
他们引用欧洲铁路带来的繁荣为例证，并精心测算（尽管粗糙）其可能带来的经济收益。
关键时刻，皇帝陈远的态度起了决定性作用。
年过六旬的他，对这项可能“泽被后世”的工程抱有极大兴趣，视为其“启明盛世”的巅峰标志之一。
他力排众议，在启明三十四年的御前会议上拍板：“铁路之利， 确 凿 无 疑。然 兹 事 体 大，不 可 不 慎。
可 先 择 一 路 段，地 势 平 坦，需 求 迫 切，工 程 相 对 简 易 者，作 为 试 办。
成，则 推 广；不 成，损 失 亦 有 限。
朕 意，可 在 直 隶 境 内，修 筑 一 条 自 唐 山 煤 矿 至 天 津 码 头 的 运 煤 铁 路，长 约 百 里。
唐 山 煤 矿 日 产 渐 增，陆 路 运 输 艰 难，成 本 高 昂；天 津 为 漕 运 、 海 运 枢 纽，煤 至 天 津，可 水 运 供 应 京 师 及 沿 海。
此 路 若 通，利 益 立 见，可 堵 天 下 之 口。”
方案既定，朝廷迅速行动。
成立“督办唐山至天津铁路大臣”衙门，由一位干练的工部侍郎 挂帅，格致院、户部、直隶总督衙门 协同。
聘请数名瑞典和荷兰的铁路工程师为顾问，并抽调船政学堂、格致院 的归国留学生和本土技术人员组成工程团队。
工程面临的挑战是前所未有的：
1. 勘测与设计：在瑞典工程师指导下，使用简易仪器进行线路勘测，尽量选择平坦地带，避免大的河流山川，但仍有不少小丘陵、河道需要处理。
设计路基于高、坡度、弯道半径，绘制出第一份由中国人主导的铁路设计图。
2. 征地与拆迁：这是最棘手的环节。