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锅岛直正肖像
德川幕府只在长崎出岛保留了与荷兰人沟通的商馆，而长崎又位于九州岛肥前佐贺藩近旁，因此，日本近代化的第一步由佐贺藩迈出，实属顺理成章。说起属于外样大名的佐贺藩，亦颇有典故。战国时代后期，北九州肥前国大名龙造寺隆信，在击败原先的北九州霸主大友军后猛然崛起，然而三秋霸业转眼成空，隆信在1584年的冲田畷合战中被萨摩岛津军击败杀死。隆信手下大将锅岛直茂趁势掌控权力，并在关原之战中投靠东军，于是德川家康封其为肥前佐贺藩主，正式取代龙造寺家。虽说也闹出过隆信后人表达不满的“妖猫骚动”，但佐贺藩一向治理得不错。幕府将长崎这个外向窗口的警备工作，交由佐贺藩与邻近的福冈藩每年交替执行。如此一来佐贺藩可实时感受世界风潮，例如欧洲拿破仑战争如火如荼之际，英国船只闯来长崎要求捕获荷兰船只、接收商馆（1809年“菲顿号事件”），便是由佐贺藩前去交涉的。这看似吃力不讨好的工作（遥遥千里外的幕府只管乱指挥、瞎指责），强迫佐贺藩必须要随时保持对外交流的高度敏感。
1830年，年仅17岁的第十代佐贺藩主锅岛直正（又名闲叟）上任，但佐贺藩因受两年前超强台风袭击，死亡近万人的同时藩内财政也被摧毁。直正发现本藩已经穷得叮当响，而上门催债的人又多到没有办法，传言他甚至被逼至债主面前痛哭流涕。这位年轻的藩主立即进行藩政改革，主要内容包括厉行节约（他自己平素吃饭只一菜一汤）、裁撤冗员、分配闲置土地、开发特产品实行专卖制等等。由于直正亲自拿着算盘成天计算各项支出和收益，所以在被人称为日本近代化先驱之“兰癖大名”前，首先送与他的外号是颇有商味的“算盘大名”。对于直正来说，学习兰学和打算盘就如同一枚硬币的正反两面。佐贺藩还积极建造蒸汽动力船，如1865年建成凌风丸（后世海军史学家推测该船长约18.3米、宽约3.4米，蒸汽机功率约为10马力），其目的就是为将藩内产物（陶器、白蜡、石炭）更快更多地出口，赚取利润。
藩主锅岛直正废寝忘食地改善财政的同时，高岛秋帆正在努力钻研西方枪炮。高岛家世代在长崎奉行所担任低级管理官员，高岛从1831年起主动向长崎出岛荷兰商馆馆长（退役军官）学习西方军事学和炮术，并自费购买了西洋火枪、臼炮，组织奉行所人员演练。陆续有佐贺、萨摩、长州等各地藩士闻讯而来，投在他门下学习“阿兰陀直传高岛流炮术”，至有二三百人规模。1835年，高岛在荷兰人的帮助下制成一门青铜臼炮，献给佐贺藩。鸦片战争爆发的消息通过长崎商人传入日本后，高岛立刻上书长崎奉行（史称“天保上书”），预言英国必能战胜中国，其理由便是西洋炮术远远领先，同时批评当时国内各派炮术都是“无稽之法门”，百无一用，建议改革全国火炮，充实防务。
东京都板桥区乡土资料馆所藏的德丸原高岛流炮术演习场景绘图
高岛的“天保上书”只是站在一个炮术专家立场上的发言，清朝战败也未必仅仅因为炮不如人。但其上书内容堪称著有预见，鸦片战争的进程便是最佳佐证。正如上文所言，受到震动的幕府邀请高岛率领近百名西洋炮术门徒来到武藏德丸原（后为纪念此事，该地名称由“德丸原”改为“高岛平”并沿用至今）进行演练展示。现藏于东京都板桥区（高岛平就位于这个区）乡土资料馆的绘画，真切描绘出了这首支欧洲式军队的面貌：士兵身穿带筒袖，下身着袴，头上戴着高岛亲自设计的铳阵笠——顶上尖角好似金枪鱼的尖嘴，因此被起个诨名“鲔头”。士兵手中所持武器，则完全是洋枪：从荷兰购买的格韦尔（Geweer）前装滑膛枪，口径17.5毫米，全长137.5厘米，最大射程300米。荷兰军队当时正在换装新式步枪，将淘汰旧枪贩卖至海外。因此高岛所引进的旧式格韦尔步枪仍使用燧石击发，命中率相当低，因发射圆形铅弹缺乏杀伤力，枪上配有插座式刺刀。演练时士兵先以横线阵排列，向左右后方实施射击动作，再转换成方阵，装刺刀实施突击。然后转换成三列阵型，实施交替掩护撤退。各战术动作均训练有素，现场观看的幕府官员亦承认其“步伐整齐、动作迅捷”。所发射的火炮则是青铜臼炮（有可能是自造的）及从荷兰购入的加农炮。
正如上文所提，只产生一时紧张情绪的幕府，很快将高岛逮捕入狱了。他手下的炮术门徒们作鸟兽散（有些人还改了姓名），或效力幕府或投靠藩国，道虽不同，但这些人均成为推动日本军事近代化的一份子。高岛给日本留下了一些引进的荷兰语词汇，因为教授他西洋炮术的荷兰人为了保持以后对日本军事领域的影响，坚持军事术语一定要使用荷兰语，而高岛谨遵师命，同样如此要求手下门徒。此后日本军队乃至学校中所使用的口令，诸如“前进”、“停止”、“注意”等，都是近似荷兰语发音。
高岛下狱之后，幕府在对外开放方面没了动静，老中水野忠邦又开始推进新一轮内部改革，其宗旨仍不越以往重农、厉行节俭之类条框，甚至于要将江户、大阪周边“十里四方”土地收归幕府直辖，引发普遍不满，将军德川家庆只得将其罢免。历史的大潮，转由地方藩国大名继续搅动。