宋英宗死后，太子赵顼即位，史称宋神宗。
沈括是杭州钱塘人，曾被宋神宗派遣出使上京(辽朝的京城，在今内蒙古自治区巴林左旗南)。沈括收集了许多地理资料，并且叫随从的官员都背熟。到了上京，辽朝派宰相杨益戒跟沈括谈判辽方提出的边界问题，沈括和官员们对答如流，有凭有据。杨益戒一看没有空子好钻，就板起脸来蛮横地说：“你们连这点土地都斤斤计较，难道想跟我们断绝友好关系吗？”沈括理直气壮地说：“你们背弃过去的盟约，想用武力来胁迫我们。真要闹翻了，我看你们也得不到便宜。”辽朝官员也知道沈括的话不是吓唬人，虽然不服气，但也只能放弃自己的无理要求。
?宋神宗赵顼的钱币沈括圆满完成了出使任务，便带着随员从辽朝回来，一路上，他每经过一个地方，都会把那里的大山河流、险要关口画成地图，还把当地的风俗人情了解得清清楚楚。回到梁以后，沈括把这些资料整理起来，献给了神宗。
神宗从此更看重沈括，并派他到定州(今河北定县)巡视。沈括假装在那里打猎，花了20多天的时间，详细考察了定州边境的地形，制成了一个立体模型献给皇帝。这种立体地图模型比绘制在纸上的地图更清楚，神宗十分喜欢。
因为对沈括画的地图和制作的地图模型很感兴趣，神宗便叫沈括编制一份全国地图。
?宋神宗赵顼——熙宁重宝
但是不久后沈括因受人诬告，被贬谪到随州(今湖北随州)去了。此后又换了几个地方的官职。虽然条件不如京城，但沈括得以一面考察地理，一面修订地图，坚持了12年后于完成了当时最准确的一本全国地图——《天下郡国图》。
沈括最著名的作品是《梦溪笔谈》，全书30卷，内容十分丰富，涉及政治、经济文化、军事和科学技术等各个方面。其中关于科技的内容，占全书的1/3，包括了数学、天文历法、气象、地质、地理、物理、化学、生物、农业、水利、建筑、医学、药物学等，集了我国古代、主要是北宋的多种科技成就。
有人曾评价，他是中国整部科学史中最卓越的人物。他写了一本书叫《梦溪笔谈》，书中内容上至天文、下至地理，还包括了数学、物理、生物，历史、音乐、书画、军事、语言学、中医药学、工程技术······记录了当时他所知的一切与科学有关的事情。
光是能够懂得这么多，就已经很厉害了，而沈括还能够把他懂的这些写成书，发表自己的看法与讨论，历史上没有几个人能够做到这么了不起。得益于这本中国科学史上的巨作，我们才得以一窥千年前中国古代人民生活的方方面面，感叹中国古代先人们的智慧。
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