乾熙三年十一月初一，大明乾熙皇帝朱高煦下诏，命工部专利司司正胡濙提督顺天府墨巧司，专司缩小改良蒸汽机之事。
一个半月后，胡濙带领墨巧司蒸汽组工匠，按照大明美王朱瞻堂设计的蒸汽机改良图纸，成功制造出了一台动力强劲的小型蒸汽机。
紧接着，利用蒸汽的力量行驶在铁轨上的第一辆载重超过万斤的蒸汽机车，顺利问世。
因为此蒸汽机车使用煤炭或木柴做燃料，所以人们都叫它“火车”。
它可牵引五节车厢，载重两万斤的货物，同时尚能搭乘七十人，半个时辰可行使十五里路。
乾熙皇帝朱高煦大喜，升格专利司为专利局，设专利侍郎一名，掌专利局事务，由胡濙担任。
不过，这时的铁轨由于强度不够支撑火车的重量，以至于经常断裂造成火车脱轨。
且单一汽缸型火车头容易熄火，一旦熄火就得劳师动众地推车。
鉴于此，朱高煦下了两道圣旨。
第一道圣旨，命工部在京郊择地修建了一座蒸汽火车改良研发厂，赐名“顺天府火车改良研发厂”，由胡濙兼任厂长。
第二道圣旨，三年后在顺天府火车改良研发厂举行蒸汽火车行使大赛，凡是拔得头筹者，除了赏银圆十万两之外，再赐世袭爵，最高乡侯，最低亭伯。
在此刺激下，随后短短两年之内，各种新式的蒸汽火车头被大明各大矿厂的工匠及巨商私人匠作厂发明制造出来。
乾熙六年四月，胡濙为了发明制造出载重更大的蒸汽火车头，与工匠们商议后着手制造压力强劲的蒸汽锅炉，锅炉却意外发生爆炸，致数十人死亡，上百人受伤。
胡濙遭到御史弹劾，被朱高煦贬官为民。
朱高煦提拔因主持修建宁夏、辽阳至京师有线电报有功的于谦，担任专利局侍郎兼顺天府火车改良研发厂厂长。
此时，即将就藩东华沃洲的美王朱瞻堂，微服找到意志消沉的胡濙，拿出了一份卧式锅炉蒸汽火车头设计图纸。
胡濙精通蒸汽机制造，一眼就出这种设计的巧妙及高明之处。
卧式锅炉水容量大，热效率高，产汽快，蒸汽充足，且使用寿命长，最重要的是使用这种蒸汽机车头的火车，其载重量将会变得更加巨大，行驶速度也更快。
朱瞻堂乘船出海之后，胡濙与其长子胡长宁，用朱瞻堂资助的钱，用了一年多的时间，反复实验，终于造出了体积小、动力强的卧式锅炉蒸汽火车头。
乾熙七年五月，朝廷如期在顺天府火车改良研发厂外举行蒸汽火车行使大赛。
胡濙和他长子胡长宁共同制造出的新型蒸汽火车“希望号”，打败了应天府墨巧司制造的“金陵号”与顺天府墨巧司制造的“北平号”，成功夺魁。
“金陵号”和“北平号”因构造不够坚固，而且耗煤量过大，虽然速度不算慢，但却在比赛途中发生了故障。
“希望号”以半个时辰行使四十里路的速度遥遥领先，获得了最终的胜利！
比赛结束后，胡濙父子得到了朱高煦的召见。