後世熟知的沈括，是一個了不起的科學家。而全面透視沈括的一生。他的行爲主體是一名政府官員，而且，還是一名擔任實職、公務繁忙、做實事的官員。在這種忙碌中，沈括以他的勤奮、以他的創新、求變，取得了多方面的成就。
一、出使遼國，不辱使命
1075年，面對遼國在邊界談判中的咄咄逼人，沈括代表宋朝奉命出使。
自從宋真宗時期對遼國簽訂了屈辱的澶淵之盟之後，宋朝依靠每年送出的大筆銀兩和大批絲絹，倒也維持了幾十年的和平局面。但是，軟弱就意味着可欺，遼國並不滿足於宋朝送的那點東西，還想獲得更大的利益。就派了一個使者蕭禧來到宋朝的都城汴梁(今開封)，聲稱宋朝軍隊越過了邊界，在遼國境內修築堡壘，要求宋軍必須後撤。事關兩國關係、朝廷十分重視，可是，經過緊急查證，宋朝軍隊並沒有過界的行爲發生。這時，遼國的真實意圖也就暴露出來了，他們表面上是要解決邊界糾紛，實際上是要改變現有邊界線，南侵宋朝的土地。
雙方在談判桌上，進行了多輪談判，都是沒有結果。蕭禧堅持按他們提出的邊界走向來重新劃定邊界，而宋朝一方則堅持按現在的既定邊界，不能更改，談判陷入僵局。蕭禧乾脆住下不走了。並放出話來說：“不按照我們的意見劃定邊界，我就不回國。”
宋神宗既不甘心就這樣的割地，又擔心惹惱了對方後，動起武來吃虧更大。就準備派擔任知制浩(掌管起草皇帝詔令)一職的沈括先去遼國報個信，然後雙方從長計議。
沈括接手後，並沒有急着趕去遼國，而是先到樞密院(掌全國軍政)的檔案館中去查閱原始文件。查到了宋英宗時期與遼國正式簽定的邊界條約及詳細的邊界走向地圖，事實證明宋朝的主張是完全正確的。他馬上報告了神宗，神宗非常高興，對沈括說：“那些原來辦這事的人，不知道去查考證據，幾乎要把國家大事耽誤了。”他讓沈括把這些地圖及文件拿給遼國的談判代表看。在確鑿的證據面前，蕭禧才軟了下來。
接着，沈括作爲宋朝的談判代表，正式赴遼國去談判疆界問題。
出使之前，沈括又一頭扎進故紙堆中，收集了大量的地理資料，並讓隨行的其他官員也都背熟。來到遼國的都城後，遼宰相楊益戒與沈括進行談判。對遼方提出的所有問題，沈括都對答如流，使遼方沒有空子可鑽。在具體的邊界走向上，沈括堅持根據原來的條約確定，對遼方提出的重新劃界要求堅決拒絕。進行了六輪談判，沈括都是據理力爭，毫不放鬆。最後，遼方看實在無機可乘，就威脅說：“你們連這點土地都斤斤計較，難道想跟我們斷絕友好關係嗎?”沈括也毫不客氣地回敬道：“從來是理直才能氣壯，現在是我們要按照條約來行事，而你們想廢棄前盟、另立新約。想斷絕關係的是誰不是很清楚麼?如果大家真要鬧翻了，我看你們也未必能得到什麼好處。”
楊益戒見沈括理直氣壯，知道這是一個不可被壓服的人，也就放棄了他們的無理要求。
沈括帶着隨員從遼朝回來的路上，每經過一個地方，都把那裏的大山河流，險要關口，畫成地圖，還調查瞭解了當地的風俗人情。回到東京以後，他把這些資料整理起來，獻給宋神宗。
在弱國無外交的情況下，沈括以其務實的作風，不屈的個性，有理有據的爭辯，爲宋朝贏得了外交上少有的勝利。
二、進退泰然，安心做事
沈括二十四歲開始踏上仕途，由縣裏的主簿(祕書長)做起，當了幾任縣令後，三十三歲考中進士，開始在中央政府做官，職務幾經變動後，最高做到了掌管全國財政的權三司使。由於積極參與王安石變法，在變法失敗後被排擠出朝廷，去做宜州(今安徽宣城)知府。後來改任延安知府，因抵禦西夏有功，升爲龍圖閣直學士，但不久又被貶到均州(今湖北均縣)、隨州(今湖北隨州)等地當地方小官。晚年定居在潤州(今江蘇鎮江)夢溪園。
沈括的一生，可謂是幾起幾落，但不管在什麼位置上，他都從不計較個人得失，而是踏踏實實做事，其中最突出的，一是治水，二是繪圖。
沈括在地方官任上，十分重視發展農業生產和興修水利。在擔任江蘇沐陽縣主簿時，就主持了治理沐水的工程，組織幾萬民工修渠築壩，不僅解除了當地人民的水災威脅，而且還開墾出良田一七千頃，改變了沐陽的面貌。在任安徽寧國縣令的時候，他又積極倡導並主持了修築蕪湖地區萬春好的工程，開闢出早澇保收的良田一千多頃，爲當地百姓做了一件大好事。從1072年起，沈括又主持了京都汁河的水利建設。在四五年的時間內，取得了引水灌田一萬七千多頃的顯著成績，爲京都地區的農業生產做出了特殊的貢獻。
1076年，沈括擔任權三司使期間，給神宗上書說：“天下州縣的地圖不完整，對於全面掌握全國的情況很不方便，希望能允許我查閱兵部等中央機構收藏的地圖，以便編修出全套的《天下州縣圖》來。”神宗是深知沈括的製圖才能的，也知道地圖對於國家的重要，很痛快地批准了他的請求。沈括就抽時間從樞密院、兵部等處借來有關資料，做了摘錄、仿製。後來，雖然他幾次被貶，蒙冤受屈，但始終沒有忘記這項事業。每換一個地方，都是把所有的資料隨身攜帶，抽出時間來進行整理、繪製。經過十二年的不懈努力，五易其稿，終於完成了中國地圖史上的不朽鉅作——《天下州縣圖》：繪製成全國大地圖一幅，小地圖一幅(四京的詳細圖，東京開封府，西京河南府，南京應天府，北京大名府)，以及全國十八路圖(分省地圖)各一幅，共二十幅。
三、博學多識，勇於創新
沈括對於科學技術有着精深的研究，在天文、數學、曆法、地理、物理、生物、醫學、文學、史學、音樂、美術等方面，都取得了卓越的成就。他在世界上最早發現了磁偏角，他對天文觀測儀器進行了許多重大改進，他制訂了“十二氣歷”，他改進了地圖的繪製技術，他發現了聲音的共振現象，他第一個提出了“石油”這一概念，他寫出了世界科學史上了不起的著作《夢溪筆談》......
縱觀沈括的學術成就，可以發現他的最大特點，就是勇於創新、善於創新，遇到不通的事，就積極思索改進。
1072年，沈括被任命爲提舉司天監，這是一個掌管曆法、天氣觀測等事務的官職。他在編修曆法的過程中發現準確的觀測天向十分重要，而當時所用的測量天體方位的渾儀、測定時間的浮漏和測定日影長度的圭表等準確度都存在一定的誤差。因此，他不僅在詳細研究的基礎上修正了這些天文儀器的誤差，而且還寫成學術論文《渾儀議》、《浮漏議》、《景表議》詳細介紹了他的研究成果，這對於促進當時天文學事業的發展具有重要的作用。
1074年，沈括被任命爲河北西路察訪使(分管行政、監察工作)，任務是視察和整頓邊防。在視察的過程中，他詳細瞭解了邊境地區的地理和山川形勢，覺得利用人爲製造大片沼澤地的方式抵禦遼軍進犯是一個行之有效的辦法。就決定向朝廷彙報邊境的地勢和開挖沼澤地的計劃。但畫圖只能說明平面，不能做到具體，也很難清晰表達。爲了更好的說明自己的主張，讓皇帝更明確的瞭解前線的地形地貌，沈括開始研究如何做出形象、實用的立體山脈、河流模型。經過多次試驗，在嘗試了麪糊、粘土和木屑等多種材料後，終於摸索出用蠟燭油在木板上滴注的方式，不僅容易成形、不易乾裂變化，還便於用小刀削刮修改。
正是由於沈括的這種不懈努力，不斷探索的精神，纔有了他的非凡成就。並以其不朽的成就，在中國歷史上書寫了獨特的一章。
