崇祯四年（年），徐光启派路若汉前往山东登州执行一项重要使命。徐光启不仅是一位科学家，还是一位具有远见卓识的政治家。他是明朝最先意识到新式火炮在战争中的威力的内阁官员，此时他的学生孙元化任登莱巡抚，陆若汉此行就是过去协助造炮练兵。
登州遂成为西洋火炮的“黄埔军校”，培养了中国第一批炮手和工匠，这是后话。孙元化得到老师的相助，他也希望能够实现老师的理想，即“极造实用器械以备中外守战”。但是他没有想到，一场即将到来的兵变彻底改变了他的人生。
崇祯初年，军队积弊甚多，明军由维护整个皇朝统治的力量，渐渐蜕变为某些将领以权谋私的工具，军队变成了家兵。对付那些违反军纪，桀骜不驯的士官采用安抚方法，致使军纪松弛。另一方面，普通士兵得不到社会应有的尊严，导致军队内部不满情绪此起彼伏。而这直接导致了孙元化部将孔有德和耿仲明发动叛乱。
年末，驻扎在山东登州的军队（大部分士兵来自辽东）奉命回东北抵抗满族人，途中孔有德部发生兵变，孔有德无奈之下率部转而围困登州，登州中军耿仲明临阵叛降孔有德，于是登州、黄县和平度相继被叛军攻克，莱州岌岌可危。
崇祯五年（），时任监察御史的谢三宾巡按山东，在登莱平叛中，主剿坚决果断，终于在十月初，被困六个月的莱州得以解围，并在莱州东北方向重创孔有德军队，自此战局发生重大转折，叛军被迫退到登州，孔有德和耿仲明几次从路上突围均遭失败，最终于崇祯六年（）四月，孔有德和耿仲明从海上坐船逃往辽东投奔后金皇太极。
孙元化虽然在叛乱中逃过一劫，但是逃不掉朝中政敌的悠悠之口，被崇祯以祸乱之首处死。这个西洋火炮专家以一种意想不到的结局走完了51年人生，而他曾经的部下孔有德带给皇太极的各种火器和火炮制造技术，还有大批战船，使后金如虎添翼，自此山海关就不再是阻挡后金的屏障了，他们借助船运兵运炮绕过山海关在明朝沿海登陆。原本明朝依仗的优势不复存在了。
崇祯九年（年），羽翼丰满的皇太极称帝，改国号为大清，自此清朝正式成立。同时加封孔有德为恭顺王，加封耿仲明为怀顺王。