火药极为不便，难以持久作战。
蒙古骑兵，尤其是兀良哈三卫和逐渐崛起的鞑靼部落，利用其机动优势，时常以小股部队快速突入，抢了就跑，明军往往追之不及，防不胜防。
边军士气低落，军纪松弛，“将不知兵，兵不知将”。吃空饷、克扣粮饷是常事，军官贪墨成风，士兵逃亡日众。
孙守拙就经常听来修械的军士抱怨，说饷银发到手里，重量先少三成（美其名曰“火耗”），成色再差两成（掺了铅或铜），最后能买到的东西，还不够塞牙缝。
有个叫钱串子的老军需官，人送外号“钱过手瘦三分”，但凡军资粮饷经过他手，没有不“合理损耗”的。
士兵们敢怒不敢言，只能变着法儿偷懒、摸鱼，或者私下做点小买卖贴补家用。
这样的军队，守御两千多里的长城防线，其结果可想而知。
戚继光巡视边关，所见景象触目惊心。许多地段的边墙低矮倾颓，墩台稀疏破败，有些地方的城墙甚至被当地百姓挖开取土，或者当成了放羊的通道。
他登上古北口一段残垣，极目北望，燕山苍茫，地势险要，但脚下的防御工事却如此不堪。随行的将领不住地抱怨军饷不足，兵员疲弱，器械朽坏。
戚继光沉默良久，山风拂动他的战袍，他对身旁的谭纶道：“蓟镇之地，守则为锁钥，失则为门户。今锁已锈蚀，门户洞开，非大修不可为功。然修墙易，修人心难。谭公，任重道远啊。”
谭纶神色凝重地点点头：“元敬（戚继光字）所见极是。蓟镇之弊，积重难返，非霹雳手段，不能显菩萨心肠。你我既受此任，当同心戮力，为朝廷守此北门。”
两位深知彼此理念相合的战友，决心在这北疆之地，施展一番抱负。
他的军事思想核心是积极主动的防御。光靠一道墙被动挨打不行，必须让长城“活”起来，成为守军可依托、可作战、可生活的坚固基地，成为能够发挥火力、机动兵力的作战平台，而不仅仅是障碍物。
为此，他最具独创性的贡献——空心敌台的设计与大规模修筑，便被提上了日程。
这敌台设计图传到下面，可让不少人大开眼界，也引来了不少非议。一些守旧将领觉得这是多此一举，浪费钱粮；一些工匠则对如此复杂的结构感到头疼。
孙守拙的铁匠铺很快接到了新活计：打造一种特制的大号铁栓、铁锔（连接加固构件）和各种新式工具。
官差送来简图时，孙守拙拿着那张画得密密麻麻的纸，戴上老花镜（其实就是一块磨薄了的水晶片），琢磨了半天，眉头时而紧皱时而舒展。
他对好奇围观的儿子孙大石说：“大石，你瞧，这楼分三层，底下中空，能藏粮囤货，屯放火药兵器；中间有窗有洞，能住人能了望；上头是平台，有垛口，能架炮能射箭。各楼之间还能用墙连着，互相照应。嘿，戚爷爷这心思，巧！真巧！以往咱们那实心墩台，除了爬上去晒晒太阳、看看风景，屁用不顶，下雨下雪还得挨淋受冻。”
孙大石也凑过来看，他虽然识字不多，但看图还能明白个大概，惊讶道：“爹，那咱这铁家伙，就是把这些大砖头大石头像箍桶一样箍在一砌的？这得用多少好铁啊？以往修墙，可没这么讲究。”
孙守拙拿出算盘噼里啪啦打了一阵，咋舌道：“乖乖，光咱这一段要修的敌楼，用的铁料怕是够打几百把上好的腰刀了。朝廷这次，是真舍得下本钱了？”
他哪里知道，这背后是内阁首辅张居正强力推行改革，整顿财政，清丈土地，推行“一条鞭法”，才勉强挤出了这笔支撑边防建设的宝贵经费。
张居正对戚继光、谭纶极为信任和支持，他们的改革才能得以推进。
不久，孙大石也被征发去附近山上采石运砖。
他年轻力壮，被分在运输队，每天沿着崎岖险峻的山路把