沈括，字存中，号梦溪丈人，是北宋时期的著名科学家和政治家，被誉为“中国整部科学史中最卓越的人物”。
01、自幼勤奋好学，兴趣广泛
1031年，沈括出生于杭州钱塘沈氏家族。祖父沈曾庆曾任大理寺丞，父亲沈周、伯父沈同均为进士。
沈括的母亲许氏精通文理，是苏州官宦家庭的大家闺秀。早期沈括也由母亲亲自教育。
沈括自幼勤奋好学，十四岁就读完了家里的藏书，并随父亲宦游州县，到过泉州、润州、简州和汴京等地，
他接触社会，增长见识，表现出对大自然的强烈兴趣和敏锐观察力。
有一次沈括读白居易的《大林寺桃花》，诗中有：“人间四月芳菲尽，山寺桃花始盛开”。
年少的沈括对此非常不解，为什么在四月，山下的桃花都开败了，山上的桃花却刚刚开呢？
于是，沈括便邀请几个小伙伴上山游玩看桃花，发现确实山上的桃花开得极好。
沈括非常困惑，百思不得其解，当一阵冷风吹过，沈括忽然一下子想到：“我明白了！地势高的地方气温就会比较寒冷，花开得就晚啦！”
钱塘沈氏在医药学颇有建树，有家传药学书籍《博济方》，受家庭影响，沈括也从搜集医方开始钻研医学。
1050年，沈周知明州，沈括借居苏州母舅家，从舅舅许洞的著作与藏书中得益甚多，开始对军事产生强烈的兴趣。
02、步入仕途，初露锋芒
1054年，沈括以父荫入仕，任海州沭阳县主簿，主持了治理沭水的工程。
他组织几万民工，修筑渠堰不仅解除了水灾威胁，而且还开垦出良田七千顷，改变了沭阳的面貌。
1061年，任安徽宁国县令，倡导并发起了修筑芜湖地区万春圩的工程，沈括有治水经验，遂献计献策并作了详细记录。
开辟出能排能灌、旱涝保收的良田一千二百七十顷。同时还写了《圩田五说》、《万春圩图书》等关于圩田方面的著作。
1063年，沈括进士及第，因排名在前六名之外，按制守选。次年，沈括守选期满，授扬州司理参军，负责一州刑狱。
03、主持卞河疏浚工程
1065年，经淮南路转运使张蒭推荐，沈括被调入京师，编校昭文馆书籍，参与详订浑天仪，并在闲暇研究天文历法之学。
1068年，沈括升任馆阁校勘，有机会接触皇家藏书，进一步充实自己的学识。
八月，母亲病逝，沈括辞官护送灵柩回钱塘。1071年，沈括守丧期满，进京述职，得到神宗和王安石的器重，被任为检正中书刑房公事。
1072年，沈括奉命主持汴河疏浚工程。为了治理汴河，沈括亲自测量了汴河下游从开封到泗州淮河岸共八百四十多里河段的地势。
他采用“分层筑堰法”，测得开封和泗州之间地势高度相差十九丈四尺八寸六分。
仅仅四五年时间里，就取得引水淤田一万七千多顷的成绩。在对地势高度计算时，其单位竟细到了寸分。
04、任官史检讨，写《南郊式》
七月，加官史馆检讨，按照惯例，皇帝每三年要到圜丘祭祀天地，吏员常借此修建园林、谋取私利。
沈括便考察南郊大礼的历史沿革，撰成《南郊式》，被任命掌管郊祀事务。
沈括按照新礼仪办事，所省费用数以万计，神宗十分满意。
八月，淮南饥荒，沈括受命巡察，发放常平仓钱粮，疏通河渠，修治荒田，取得明显成效，升任集贤校理，巡察两浙农田水利。
两浙水利工程规模浩大，沈括建议出钱雇用饥民兴建水利，得到神宗的赞同。
05、任提举司天监，知人善任，改革天文仪器
九月，沈括升任太子中允、提举司天监。当时的日官都是些庸碌之人，对天文几乎全然不知。
他大量裁汰了那些不负责任、不合格的官员，招募了很多精通天文历法的人才，来编纂新的历法，有效改善了以往冗杂的机构设置。
他还举荐了一个叫卫朴的民间学者，卫朴此人在民间算卦，却极精通天文历法，沈括对此大加赞美，不管他身份低微与否，唯才是举。
沈括和卫朴治学态度认真，对旧历官凭借演算凑数的修历方法非常不满，主张从观测天象入手，以实测结果作为修订历法的根据。
沈括首先研究并改革了浑仪、浮漏和影表等旧式的天文观测仪器。浑仪是测量天体方位的仪器。
沈括对漏壶也进行了改革。他把曲筒铜漏管改做直颈玉嘴，并且把它的位置移到壶体下部。这样流水更加通畅，壶嘴也坚固耐用多了。
沈括还制造了测日影的圭表，而且改进了测影方法。沈括在《浑仪议》、《浮漏议》和《景表议》等三篇论文中介绍了他的研究成果。
06、任西路察访使，改革军事和国防
1074年八月，沈括调任河北西路察访使，提举河北西路义勇、保甲公事。
河北西路地处北疆，沈括上任后，将工作重点放在改革军政和巩固国防上。
1075年二月，沈括返京后，奉命修订“九军战法”，分九军为九营，各自为阵，背背相承，面面相向，灵活多变，名之为“边州阵法”。
沈括负责专门制造武器的军器监，监督兵器的生产并改进兵器的制造方式。
沈括对弓有很深的研究，提出“弓有六善”的观点，在军器监的任期内，沈括成功地改造了名震一时的“神臂弓”。并建议大批制造“神臂弓”。
到次年五月，军器监上报朝廷时，兵器产量提高了十几倍。在军器监，他在武器制造与改良、战术阵形、堡垒修建等方面都颇有成绩。
在河北为官期间，沈括通过20多天的走访勘测，用木屑和蜡做成山川地理模型图。
这种地图比例尺更大，也更为准确。沈括还耗费12年，制成综合地图集《天下州县图》。
07、出使辽国，缓和宋辽关系
1075年三月，宋辽边界冲突，辽要求以黄嵬山为分界线，宋廷不同意。辽使萧禧到汴京，指责宋廷谈判不诚，拖而不决，留在馆舍不肯离去。
沈括就到枢密院查阅以前的档案文件，发现宋辽过去商定的协议是以古长城为界，而黄嵬山在古长城以南，相距有三十里之遥，遂上表呈报朝廷。
神宗赏赐沈括白金一千两，让他以回谢使的身份出使辽国。
四月中旬，沈括从汴京出发时，预先找出相关书信档案数十件，让幕僚和吏员背熟。
契丹宰相杨益戒每有问题提出，沈括就让手下吏员列举档案条文作答。
谈判先后进行六次，杨益戒无言可对，就威胁说，以数里之地、绝两国之好，不利于和平。
沈括以国之道义、民之根本为理由，申明寸土不让。在沈括一行力争下，辽廷最终有所退让，紧张的宋辽关系得以暂时缓解。
七月，沈括起程回国，据沿途地理形势、风俗民情画撰为《使契丹图抄》，献给朝廷。
因出使有功，沈括被提拔为淮南、两浙灾伤州军体量安抚使；十月，权发遣三司使。次年十月，拜为翰林学士、权三司使。
08、戍守西夏，调兵遣将。
1080年，沈括改知延州，兼任鄜延路经略安抚使，抵御西夏。
到了延州，沈括以朝廷所赐之钱买酒，召集边民子弟开展骑马射箭活动，并亲自给优胜者敬酒祝贺，边境百姓群情踊跃。
活动持续了一年，沈括从中选拔出精锐之士，充实到边防部队，延州军队的声威远超其他州府。
1081年十月，蕃部数万人进攻边关要塞顺宁寨，沈括派少将景思谊、屈理带三千兵马进攻蕃军。
接着命前锋李达领千人出击，携带十万人的军粮，宣称鄜延路总帅沈括将亲自率军督战。
蕃兵不知虚实，军心涣散。宋军乘势进攻，攻下磨崖寨，得男女万人，牛羊三万。
十一月，奉命西讨的河东兵十二将率军东还，经过鄜延，沈括命部将在绥德城炫耀武力。声称宋廷已任命沈括兼领河东十二将的兵力，不日即兴兵西讨。
驻守的西夏军闻讯前来打探，果见大队人马聚集，声势浩大，信以为真，连夜弃城而逃。沈括兵不血刃的拿下了浮图、吴堡、义合。
1082年二月，沈括升为龙图阁学士。四月，西夏打算以金汤城为据点，招兵买马，攻打鄜延。
沈括采取声东击西的战术，派副总管曲珍率军两万进军东川，扬言要去攻打葭芦。
吸引西夏兵力布防，趁机攻下金汤。接着，沈括又用同样的策略攻下了葭芦。
09、因徐禧错选筑城之地，兵败永乐
1082年五月，沈括与副使种谔奉诏条陈制夏方略，提出进取横山以筑城、以地理优势直接威胁西夏的战略主张。
宋廷派给事中徐禧前往鄜延路节制军事，共同申议。虽然徐禧的官职不高，但属于皇帝身边的人，于是沈括卖了徐禧一个面子，同意在永乐筑城。
九月九日，西夏出兵三十万攻永乐城，曲珍忙报知徐禧，徐禧统兵两万五千往援，令沈括留守米脂。
由于兵力相差悬殊，宋军失利，夏军乘胜围城，截断水源，永乐城危在旦夕。
沈括率兵一万前去支援，被夏军阻在永定河岸；羌兵八万袭击绥德，沈括权衡利弊，决定舍永乐而保绥德。
九月二十日，永乐城失陷，徐禧、李稷、高永能、李舜举等殉国，折官两百三十人，损兵一万两千有余，谋取横山的计划宣告失败。
10、被贬，编《天下郡县图》
1082年十月十七日，宋廷以沈括“议筑永乐城，敌至却应对失当”为由，贬为筠州团练副使，随州安置。
沈括到随州后，寓居于法云禅寺，无亲无故，且行动受到很大限制。他开始重新审视自己的政治生涯，甚至对从政萌生出一丝“悔意”。
沈括悲叹中写下《汉东楼 》：
野草粘天雨未休，客心自冷不关秋。
寨西便是猿啼处，满目伤心悔上楼。
1085年三月，神宗驾崩，太子赵煦继位，是为宋哲宗，大赦天下。沈括也得以内迁，改任秀州团练副使，本州安置、不得签书本州公事。
秀州地处江南，毗邻故乡杭州，沈括遂专心于学问，开始整理熙宁九年奉旨编绘的《天下郡县图》。
1088年八月，沈括编订完成《天下郡县图》，被特许到汴京进呈。哲宗赐绢百匹，准许沈括在秀州境内自由行动。
11、归隐梦溪，写《梦溪笔谈》
1089年九月，沈括改任朝散郎、守光禄少卿、分司南京，准于外州居住。
接到诏命后，沈括就举家搬迁至早年在润州购置的梦溪园，在此隐居，创作《梦溪笔谈》。
他所著《梦溪笔谈》一书，内容涉及自然科学与社会科学的广阔领域，具有极高的科学价值。被誉为“中国科学史上的里程碑”。
其中论及文学与艺术的部分也不乏可取之见，还记录了北宋前期诗文革新运动的事迹。1095年，沈括因病辞世，享年六十五岁。
12、科学成就显著，政绩卓著
沈括在科学领域的成就非常显著，他在数学、物理、天文、地理、化学音乐等多个领域都有深入研究。
在数学领域，沈括在水利工程和建筑工程中计算土方和建筑用料时候，发明了一种全新的求积方法--隙积术。
在物理学方面，神括记录了指南针原理及制作方法，并发现了地磁偏角的存在。
他指出“以磁石磨针针锋则能指南，然常微偏东，不全南也”，比哥伦布1442年的地磁偏角报告早四百多年。
沈括还涉及了地质学领域，他注意到了从远古地质中挖出来的各种动植物化石。
他明确了其为古生物的遗体，推测出地壳运动，陆地所在地方。曾经是沧海。
沈括对天象进行细致的观测，取得了一些新的发现与观测结果。例如，沈括用晷、漏观测发现了真太阳日有长有短。
经现代科学测算，一年中真太阳日的极大值与极小值之差仅为51秒。
沈括还对医术有所研究，他提出看病的“五难理论”，强调要详尽地掌握患者的临床情况。
他整理的药方曾让垂死的病儿起死回生，同时他又将药方慷慨传于他人。
沈括的文集中对音乐的见解很独特。许多篇章文笔明快精当，语言形象简练，有较浓的文学意味。
他对燕乐二十八调进行了深入了解，写了《乐器图》《三乐谱》《乐律》等书。
沈括仕宦沉浮三十年，积极参与政治活动，曾在多个地方担任官职，主持兴修水利、改革税收、处理民族纠纷等。
沈括知识渊博，上知天文，下晓地理，研究历法，绘画地理图。他多才多艺，精通艺术，擅长音乐，他真是一个全能型人才。
