Естественно поэтому, что Екатерине доставило удовольствие прекрасное летнее утро 1763 года, когда к ней явился с докладом кабинет-министр граф Олсуфьев и сообщил об удивительном рапорте далекого сибирского горного начальства. В этом рапорте начальник Колывано-Воскресенских горных заводов на Алтае генерал Порошин испрашивал разрешения на постройку «огнедействующей» воздуходувной машины для плавильных печей по проекту шихтмейстера барнаульских заводов Ивана Ползунова. К рапорту прилагался проект машины с чертежами и объяснениями, одобренный Горной канцелярией и ее советниками.

Собственный изобретатель, да еще в далекой глухой Сибири, — это было явление такое удивительное и столь приятное, что Екатерина не могла удержаться от довольной улыбки. Заглянув в чертежи, носившие все признаки знания и учености, царица распорядилась немедленно составить указ о награждении изобретателя для поощрения столь «похвального усердия к делу». Проект Екатерина приказала передать на отзыв президенту Берг-коллегии, знатоку горного дела Ивану Шлаттеру.

С отзывом Шлаттера и указом царицы Олсуфьев отослал проект Ползунова обратно в Барнаул.

Горное начальство в Барнауле возглавлял главный командир Колывано-Воскресенских заводов генерал Порошин, бесталанный, жестокий человек. Желал он только одного: угождать кабинету царицы доставкой серебра как можно в большем количестве и в награду получить поскорее право вернуться из сибирской глуши в Петербург.

Попади проект Ползунова в руки Порошина несколько раньше, он положил бы его под сукно. Порошин считал, что при обилии и дешевизне крепостных рабочих рук ни в каких машинах завод не нуждается. Ничего, кроме лишних хлопот, возня с постройкой машины не сулила. Но проект очутился в канцелярии в первые годы царствования Екатерины, когда «просветительная и покровительственная» политика стала общегосударственной, и Порошин дал ход проекту Ползунова, надеясь, что все это дело поможет и его собственной карьере.

Показывая и самого себя «просвещенным покровителем наук и художеств», Порошин, посылая рапорт в Петербург, испрашивал у государыни разрешения наградить изобретателя премией.

Впечатление, произведенное на Екатерину рапортом, превзошло, однако, все ожидания Порошина. Зимою, к концу года, в занесенный снегом Барнаул царский гонец доставил указ императрицы, в котором значилось:

«Сочиненный шихтмейстером Иваном Ползуновым прожект с планом, весьма изрядным описанием новой машины, которою бы плавильные печи действовать могли не обыкновенными вододействующими колесами, но огнем, через посредство воздуха и паров, происходящих от варения в котле воды, и приставленными к тому цилиндрами с прочими механическими членами, по высочайшему ее императорского величества повелению, рассматриваем был господином действительным статским советником Шлаттером, который с особливой похвалою прилежания и искусства помянутого Ползунова в копии, приложенной при сем, рассуждение свое поднес, и ее императорское величество, яко сущая и щедрая наук и художеств покровительница, не токмо им, Ползуновым, всемилостивейше довольна быть, но для вящего его и прочих примеру, в таковых полезных упражнения поощрения, повелеть соизволила: пожаловать его, Ползунова, в механикусы с чином и жалованием инженерного капитан-поручика и выдать в награждение 400 рублей. Так же, буде он при заводах необходимо не надобен, то прислать его в высочайший Кабинет при серебре, дабы он для приобретения себе большего в механике искусства при Академии наук года два или три пробыл и к оной с вящим наставлением прилежать мог и сродные его к тому дарования и способность с лучшими успехами впредь для пользы заводской употребить мог».

Несмотря на ряд замечаний по поводу проекта Ползунова, Шлаттер в отзыве своем, приложенном к указу, чрезвычайно высоко оценил работу русского изобретателя.

«Шихтмейстер Ползунов, — писал он, — свой прожект точно на действительных и в действе находящихся таких машин основал, каковые я, в изданной на российском языке горной книге, представил и описал, токмо он, шихтмейстер, так, похвалы достойною хитростью, оную машину успел переделать и изобразить, что сей его вымысел за новое изобретение почесть должно».

Лестный отзыв Шлаттера, разрешение строить машину, милости, которыми был осыпан изобретатель, — все это смутило Порошина и далеко не обрадовало. Предстоящую возню с постройкой машины, очевидную переписку с кабинетом по этому поводу, выдачу награды из средств завода Порошин тут же назвал «зело досадительным делом» и немедленно стал его всячески тормозить.

Но указ и отзыв Шлаттера были тогда же, 22 декабря, объявлены изобретателю, в чем он и расписался на бумагах.

Это был счастливейший день в горестной жизни шихтмейстера Ползунова.

Ползунов родился в Екатеринбурге, центре горнозаводской промышленности, в 1728 году, в семье солдата горной роты Ивана Ползунова и его жены Дарьи Абрамовны. В горную роту отец Ползунова, происходивший из сибирских крестьян, попал по рекрутскому набору за семь лет до рождения сына. Горные роты были сформированы в только что основанном Екатеринбурге главным образом для наблюдения за заводскими рабочими. Без этой охраны их никаким образом невозможно было удержать на заводе, где условия жизни и работы были невероятно тяжелыми.

Семья Ползуновых была редкостной по тем временам. Не только сам Ползунов, но и жена его была грамотна. Солдат Ползунов дослужился до чина капрала. Вероятно, он пользовался покровительством своего начальства, иначе трудно объяснить, как ему удалось поместить своего сына в Екатеринбургскую горнозаводскую школу, устроенную для обеспечения заводов мастерами. Принимались туда обычно только дворянские и дьяческие дети.

Школа состояла из двух отделений: словесного и арифметического. В словесном обучали чтению и письму, а в арифметическом — арифметике, геометрии, тригонометрии, черчению и рисованию. Это была высшая заводская школа и по широте программы превосходила такого же рода школы, существовавшие в других странах.

Любопытно, что занятия в школе происходили круглый год и прерывались только на один месяц, в самые темные зимние дни, когда окна в школе не пропускали света, так как стекол не смогли достать, а заменяла их промасленная бумага.

Солдатский сын оказался очень способным мальчиком. Вероятно, школа, несмотря на розги, которыми наказывались школьники за всякий проступок, пришлась ему все-таки по душе. По отзыву его учителя, Никиты Бахарева, Ползунов учился хорошо, и потому его перевели со «словесного» отделения в следующее, «арифметическое». Тут школьники вместе с обучением математике и черчению вечерами должны были работать на заводе в качестве «механических учеников». Они получали за это плату — шестнадцать копеек в месяц. При этом, как говорилось в инструкции, ученикам следовало «не токмо присматриваться, но и руками по возможности применяться и о искусстве ремесла внятно уведомляться и рассуждать».

Одаренный от природы способностями, приученный в семье к порядку, усидчивости и дисциплине, Иван Ползунов закончить обучение, однако, не мог, как раз потому, что был слишком способным учеником: учитель поторопился перевести его на завод в качестве своего помощника.

Пять лет, с 1742 года по 1747 год, Ползунов работал под началом Бахарева в Екатеринбурге, на одном из лучших тогда заводов. Молодой механик был не только трудолюбив и исполнителен. Он дивил своего учителя необычайным любопытством, приверженностью к механическому искусству, и, когда алтайским Колывано-Воскресенским заводам потребовались знатоки горнозаводского дела, вместе с другими специалистами туда был направлен и Ползунов.

Колывано-Воскресенские заводы на Алтае вступали в блестящий период своего развития. После того как в 1723 году разведчики уральского промышленника Демидова обнаружили в центральной части Алтая, около озера Колывань, залежи медной руды, здесь возникли один за другим мощные предприятия. Уже в 1739 году Демидов начал строить второй завод, в Барнауле, а в 1742 году — третий, близ Змеиногорска, где были обнаружены богатейшие серебро-свинцовые руды.