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宋仁宗嘉祐八年（公元1063年），沈括举进士及第，便出任扬州司理参
军。后又入京编校昭文馆书籍，从此他开始研究天文。他结合农业生产实践
中积累的经验，加上自己的缜密观测，很快就在天文研究中获得深湛的成就，
被宋神宗指派兼任提举司天监，正式做了管理天文的职官。
他上任后即实行改革，推荐有真才实学的平民卫朴主持修订历法工作。
他自己则集中精力，制造一套新的观象仪器。经沈括改进制作的新浑仪，无
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论在尺度、黄赤道、天常环、月道、规环等方面，都进行了大胆的改革。他
还制造了新的浮漏、测日影的铜表等，并将其设计原理，写成著名的《浑仪》、
《浮漏》、《景表》三篇科学论文。虽然它是用来说明仪器的，但里面综合
了沈括的天文学说，成为我国科技史上的重要文献。
由于沈括思想倾向于革新派，很自然地参与了著名的王安石变法运动，
并参加了王安石农田水利法的重点项目——疏浚和测量汴渠。沈括的测量工
作，为日后汴洛运河的修成起了重要的作用，这将既畅通漕运，又肥沃两岸
的田地。
1073年沈括又由王安石保举，到江浙处理水利工程的善后工作。他在那
里招募饥民来兴修常州、润州的水利，疏浚苏州、秀州的湖泊与泾浜。他还
在苏州筑岸围田，在沿海筑堤围田，对江浙农业的发展，发挥了积极作用。
沈括在这一时期，还站在维护改革的立场，在政治、经济、军事、外交
等方面积极从事务实工作，做出了许多实绩，但也得罪了保守派和打着革新
旗号的政治投机者。随着王安石变法的失败和一次军事指挥的失利，沈括也
受到不公正的处分，从而结束了他的政治生涯。此后，沈括曾到随州（今湖
北随县）的法云禅寺度过3个寒暑，后移居秀州 （今浙江嘉兴）。晚年在润
州购置田园，取名梦溪园，过着读书写作、颐养天年的隐居生活。
梦溪园里面屹立着一座小山，满山覆盖着花草，灿烂得好像锦绣一般。
沈括的居室在繁花丛中。室的西端，花竹环绕着的是他日常休憩所在的壳轩。
轩下有花堆阁，花堆尽处有茅舍，茅舍后有苍峡亭，临亭下望，就是那潺潺
的梦溪。
在梦溪园居住的日子里，沈括将平日的见闻谈论，编写成文字，汇集成
一本综合性著作。这就是被后人称做“中国科学史上的坐标”的巨著——《梦
溪笔谈》。
科学上的通才
沈括不仅多才多艺，而且在几十年的社会实践中，接触了许多有学识的
人、能工巧匠和广大劳动人民，见到不少发明创造。他善于在总结众人经验
的基础上刻苦坚持科学研究，成为科学上的通才。
沈括在《笔谈》一书中，论述了古代测定天体的浑仪和古代表示天体现
象的浑象两种天文仪器的不同，对传统的周天365度的划分，黄道、赤道和
月有9道的道理，都有所解释和辩论。这些，都为古代天文学作出了重要贡
献。
有关宋治平元年（1064年）常州地区陨石的记载，是我国天文学史上突
出的一次科学记录。沈括将这次流星下坠的过程，作了完整的科学描述。从
这段记载中，可以看到流星飞速从空间进入大气层并与空气剧烈摩擦而燃烧
发光的情况。
沈括的新历法是保存在他晚年著的《补笔谈》里的一篇短论文中，是我
国天文学史上的宝贵文献。在这篇短文中，首先讨论了置闰和气朔不正的问
题，从而肯定了事物运动变化的规律。他反对盲从古人，认为学术在不断发
展，不应停留在前人的水平上。其次，他叙述了历法中出现“气朔相争”的
现象，并对形成这种现象的原因，进行了科学探讨。他认为四时季节的产生，
主要是节气的变化使然，和月的盈亏无关。沈括认为，当时的历法专门以朔
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定月，节气反而降到不重要地位，这是不合理的。他基于此而提出一种崭新
的历法。
该历法，是一个纯粹的阳历，比公认的现行的公历——《格里历》，还
要合乎理想。现在英国气象局统计农业气候和生产所用的《萧讷伯历》，也
就是采取和沈括相同主张的一种历法。沈括当时能够不顾众议，大胆创立、
提倡新说，并且相信日后一定可以实行，其坚持真理的精神，是值得后人敬
仰的。
在数学方面，沈括也有巨大的成就。《梦溪笔谈》一书中，载有他创立
的“隙积术”和“会圆术”。前者是高阶等差级数的求和法。是他对《九章
算术·商功》一章里所载“刍童”（长方台）的术积法的改进。他创立的这
种新计算法，由于垛堆之间有虚隙，和实质的刍童不同，因此被称为隙积术。
后者是沈括对平面几何学研究的贡献。他认为“凡圆田，既能拆之，须使会
之复圆”。用现代的语言说，就是圆形可以分割成若干部分，如能求出其中
每个部分的弧长，合起来就可得到圆周长。
沈括对物理学的研究成果也是丰硕的。《笔谈》中所载的物理知识，包
括力学、光学、声学、热学、磁学等，在我国物理学史中，闪烁着耀眼的光
彩。其中，他的磁学研究，已为我们所熟悉。他不仅写下了磁针的记录，而
且认识到磁石的两极性。他还是已知的世界上第一个发现地磁场存在磁偏角
的人。
在光学方面，他对光的直线传播和凹面镜成像给以形象化的解释。关于
凸面镜成像大小的论述，对我国古代制镜技工创造的镜背花纹文字能够在太
阳照射时反射到墙壁上的“透光镜”，提出了新的解释。
沈括还研究了声学上的共振现象，通过拨动一架古琴的琴弦，使另一架
古琴上的小纸人跟着跳动的实验，证明一个发声体的振动，能引起频率相同
的发声体的“应声”（共振）。
在地质和地球科学方面，早在少年时代，他就注意观察山下与山上桃树
开花的迟早不一的现象，思考其中的缘故。其后在多年研究中提出了一些深
刻的见解，在正确阐明山谷变迁的原因方面，迈进了一大步。他还在气象和
物候方面进行了精心的观察与研究，留下大量有价值的科学记录。
此外，《梦溪笔谈》中还有52条有关生物科学和动植物的记录。该书和
沈括的其他著述中还阐述了他的医疗理论。他在文学、史学、音乐等方面也
有研究和贡献。
沈括真是一位多才多艺的科学通才。
“科学史上的坐标”
《梦溪笔谈》的内容，不仅涉及范围很广，而且所记载的科学技术知识，
反映了那时的先进水平，所以被科技史家李约瑟称做“中国科学史上的坐
标”。
《笔谈》除了记载了沈括从事的科学活动及其成果外，还记录了许多别
的科学家技术家研究的成果。例如卫朴的历算学，毕昇的活字印刷，孙彦先
的虹的成因说，李元规的天气预测等等，都被他严肃认真地、科学地报道出
来，成为珍贵的科技史料。其中关于毕昇发明活字印刷的记录，已为大家所
熟知，还被选作中学语文课文，就是突出的一例。沈括的记录，从造字、排
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版到印刷，首尾完备。不但使我们知道毕昇在印刷技术上的这一大革新，是
一种和现代铅字排印原理相同的巨大进步，而且又为后人在这方面的仿效与
改进提供了启示。
书中关于指南针的记载，也经常被人们所提及。沈括用简短的文字，记
载了当时几种不同的指南仪，有浮在水面上的磁针，搁在指甲上的磁针，搁
在碗边上的磁针，还有用丝线悬挂的磁针。说明11世纪我国人民已懂得使用
针形指南器，接近于近代罗盘针的构造。
又如在农业技术方面，《笔谈》总结了不少农民的种植经验。其中有一
首当时的种竹口诀：“栽竹无时，下雨便移，多留宿土，记取南枝�