研究所成立相对较晚。
辽王对数学和天文也不太精通，但是他知道这两个所平时成绩不显山露水，但抓基础、管长远，对辽东的海外贸易与海外征战帮助也最大。
元代以来，大海航行主要靠指南针指明方向，如果船上有人会利用牵星术导航，那绝对是稀缺人才。
牵星术需要一定的天文基础，利用星辰位置、牵星板和手指头比划，判断距离，修正航向，绘制航海针经，也就是航海图。由于会这门手艺的人寥寥无几，因此掌握牵星术的人往往会聘为海船火长也就是负责导航的副船长。
但是，这样的导航很不准确，不同火长之间因为存在经验的长短，算术水平的高低，指头的粗细等差异，得出的结果往往也相差数百里甚至上千里。
所以，辽王千方百计寻找大数学家朱世杰和大天文学家郭守敬的后人。
他先是让郭镇陆陆续续把松庭书院从扬州异地搬迁安置到了沈阳，成立了数学研究所；接着又和老朱作了交易，把回回司天监监正马亦黑兄弟这两个天文学家，从京城挖到沈阳，立即成立了天文研究所。
随着辽东陆陆续续建立了物理、化学、数学、天文、医学等五个研究所，辽王重新明确了研究所的级别待遇，并做到一视同仁。
马亦黑在京城虽说是回回司天监的监正，也只是正五品级别。一到辽东，辽王就对他高看一眼，厚爱三分，让他和蒯富一样，挂了个安东中护卫指挥同知的头衔，享受从三品的待遇。
他兄弟马哈麻也是正四品指挥佥事的待遇。即使郭氏后人，水平有些退化，辽王也给了个正五品千户的待遇。用辽王的话说，这叫千金买马骨。
而当时大明的各省布政使，也叫藩台，相当于后世的省长，也才是正三品。
什么叫尊重人才？辽王这就叫尊重人才，所有研究所的所长都是从三品，相当于副部级待遇了。
国内有不少天文爱好者，知道马哈麻受重用后，也纷纷来到辽东，共同观测星象，修正星象图。
更重要的是，天文研究所有一个好伙伴，由松庭书院改成的数学研究所，方便二者之间相互促进。
自古以来天文和数学都是如影相随的孪生兄弟，研究天文离不开数学。
在辽王的支持下，天文研究所取得的成绩也是不俗的。仅仅成立一年时间，就根据辽王和婉君的一些提示，制造出了一批精确到十分之一毫米以下的六分仪，还和数学研究所联合培养了五十多名熟练掌握数学知识和使用六分仪的测绘和领航人员。
辽王规定，数学研究所和天文研究所对辽东各舰船负责领航的原有的火长进行轮训，必须熟练辨别主要星辰，使用六分仪，才能持证上岗。
所以张石才有恃无恐地远征波斯湾。
辽王还送给两位所长一个画得稀奇古怪的地球仪：“这就是人类居住的这个世界的模型，大明每年派出军舰、商船去探索其他地方，并需要他们培养的人才修正具体方位……”
将《辽东地理》列入学堂教材也是辽王的主意。
闲下来的时候，他指导秘书完成了《辽东地理》简易教材的编写和校订工作，准备代替黄湜原来编写的《辽东史志》进入各个学堂。
搞盟旗试验也是辽王自己的主意，自然得他亲力亲为。
他把阿扎失里、老哈拉章、海兰察都召到沈阳来，耳提面命一番，教他们如何筹建盟旗。
他计划，以泰宁卫为主，将西辽河两岸的蒙古各部整合为一盟八旗，哈拉温山以东的哈拉章和赖腊武旧部整合为一盟八旗，小哈拉温山以南的林中百姓和福余卫整合为一盟五旗。