北宋的時候，農業、手工業和商業都比較發達，科學技術也有很大的發展。就在北宋中期，我國出了一個大科學家，叫沈括。

　　沈括是錢塘（今浙江杭州）人。他的父親沈周長期在外面做官，沈括十歲起就跟隨父親走南闖北，獲得了很多見聞。他從二十四歲起，開始做官，又到了好多地方。三十三歲那年，他考上了進士，不久又調到京城昭文館編校圖書。他在館中讀了大量藏書，學識更加長進了。

　　沈括愛好數學和天文學，對天文歷法很有研究。公元１０７２年，宋朝政府派他到司天監做官。司天監是觀測天象、制訂歷法的機構，但有些官員對天文歷法卻一竅不通。沈括主持司天監以后，就把這些官員撤了職。當時，有個平民出身的天文學家，叫衛樸，他有著豐富的實踐經驗。沈括破格地把他推薦到司天監工作。為了觀測天象，沈括又改制了許多天文儀器。經過他的大力整頓，司天監氣象一新。

　　后來，沈括又積極參加王安石變法運動。朝廷派他到各地去視察，他不斷提出建議，為推行新法出了不少力。

　　公元１０７５年，遼國派使臣肖禧來到北宋東京，硬說原來屬于北宋的黃嵬山（ｗéｉ，在今山西原平西南）一帶三十里的地方應該屬于遼國。宋神宗派沈括去談判。沈括先到樞密院查閱檔案，把過去雙方議定的邊界文書查得一清二楚，并畫出邊境地圖，駁斥了遼國的無理要求。之后他又受宋神宗之命出使遼國，跟遼國作進一步交涉。在遼國京城上京（在今內蒙古巴林左旗），雙方會談了六次，沈括據理力爭，堅持不屈，遼國無法可想，只得放棄了原來的無理要求。

　　沈括回國的時候，詳細調查了沿路的地理情況、山川道路和風土人情，寫成一部《使契丹圖抄》。他回到京城，進呈給宋神宗。宋神宗因為他立了功，提升他為翰林學士。

　　沈括一生雖然做過很長時間的官，但他只要一有機會，就結合實際進行科學研究，是位博學多才的科學家。五十八歲那年，他定居潤州（今江蘇鎮江），集中精力從事科學研究和寫作。他在自己的住處夢溪園，寫了一部有名的科學著作《夢溪筆談》。

　　《夢溪筆談》簡稱《筆談》，內容包括天文、歷法、數學、物理、化學、生物、地理、地質、醫學、歷史、考古、文學、音樂和繪畫等許多方面，范圍非常廣泛。在許多學科中，沈括都有深刻的研究和獨到的見解。

　　指南針是我國古代一項偉大發明。沈括對指南針的使用作了多種實驗，并且把實驗的方法記在《筆談》中，成為研究我國古代指南針的珍貴資料。他發現了指南針所指的方法不是正南而是稍微偏東。這種現象，在物理學中叫做磁偏角。這是世界上最早發現地磁偏角的記錄，比歐洲哥倫布的發現早了四百多年。

　　他到河北去，經過太行山，見山壁中間有一條螺蚌殼和卵石組成的帶狀堆積層。他研究后斷定說：“這是古時的海邊，現在東面離開大海已有千里之遠了。”他又進一步推論說：“所謂大陸，都是濁流沖積而成的。”沈括所說的大陸，主要是指太行山以東的河北平原。他認為河北平原是由黃河等濁流沖積而成的。沈括關于水流侵蝕沖積作用的論述，在世界上也是最早的，比西方學者早七百年。

　　他還是世界上最早使用“石油”這一概念，并對石油的用途有所認識的人。那年他到陜北去，發現那里地下蘊藏著豐富的石油。當地人稱為“脂水”，用來燒煙制墨。他預言說：“這東西將來一定大行于世。”他認為我國“石油很多，生在地中沒有窮盡”。這些論述，現在都已經被證實了。

　　《筆談》中還記載了勞動人民的很多創造發明。其中最有名的，要數畢昇的活字印刷術。畢昇發明的活字印刷術，是印刷史上一項重大變革。要不是《筆談》記載他的事跡，我們簡直連他的名字都不知道了。

　　公元１０９５年，沈括在潤州病逝，這年他六十五歲。他寫的《夢溪筆談》一書，已成為世界科技史上一部杰出的著作，受到中外科學家的高度評價，被譽為“中國科學史上的坐標”。