在北宋时期，有这样一位“全能型”的人物，他既能在官场中纵横捭阖，又能在科学领域里开疆拓土，他的名字叫沈括。沈括出生于1031年，去世于1095年，字存中，老家在浙江钱塘（也就是现在的杭州）。他不仅是北宋卓越的科学家，还在政治舞台上有着自己的一番作为。
沈括打小就是个“学霸”，学习起来那股子劲儿，谁见了都得竖大拇指。才14岁，就把家里的藏书全读完了。他父亲沈周在当时也是个当官的，先后在镇江、泉州、简阳、开封这些地方任职。跟着父亲东奔西走的少年时光，可让沈括长了不少见识。每到一个新地方，他都像块海绵，拼命吸收着当地的风土人情、地理知识。
嘉祐八年（1063），沈括一举考中进士，这相当于现在考上了顶尖学府，前途一片光明。没过多长时间，他就升任太史令。到了熙宁年间，王安石发起变法，沈括积极响应，凭借自己的才学和能力，得到了王安石的信任和器重。熙宁五年（1072），他兼任提举司天监，第二年又做了集贤院校理。然而，仕途哪有一帆风顺的？元丰五年（1082），西夏攻打永乐（今陕西米脂县西）、绥德（今陕西绥德）二城，沈括奉命保卫绥德。可惜永乐城失守，他也受到牵连，被贬为均州团练副使，说是任职，其实跟被软禁差不多。直到元祐元年（1085），哲宗即位大赦，沈括才恢复自由。元祐三年（1088），沈括选择退居润州（今江苏镇江），在那里建了梦溪园，把自己平生的所见所闻、研究成果都汇集起来，写成了一部超厉害的著作——《梦溪笔谈》。
沈括的厉害之处，就在于他是个“跨界达人”，在天文、地学、数学、物理、化学、生物、医药，甚至水利、军事等领域，都有深入研究和独特见解，妥妥的全能型人才。
在天文学这块，沈括绝对是个“改革派”。当时的天文观测仪器，像浑仪、浮漏和影表，都是老古董，用起来不太顺手。沈括二话不说，上手就开始研究、改进。他还专门制造了测日影的圭表，琢磨出更好的测影方法。在历法方面，他和卫朴一起修订的“奉元历”在熙宁八年（1075）开始推行。到了晚年，沈括更是大胆提出用“十二气历”代替旧历法。这“十二气历”可太科学了，既符合天体运行的规律，又特别适合安排农业生产。现在全世界通用的公历，在分月上都比不上沈括的“十二气历”合理。
在物理学领域，沈括的研究成果多到数不过来。先说磁学，他是世界上第一个明确提到磁针偏角问题的人，指出磁针指的方向“常微偏东，不全南也”。西方直到400年后才发现这一现象。在光学方面，沈括自己动手做实验，把小孔成像、凹面镜成像、凹凸镜的放大缩小原理，讲得通俗易懂。对于古代的“透光镜”，别人觉得神奇又神秘，他却能给出比较科学的解释，推动了后来对“透光镜”的研究。在声学上，他还剪纸人放在琴上做实验，研究共振现象，这探索精神，放到现在也是杠杠的。
化学方面，沈括也没落下。他在延州当官的时候，发现当地石油储量丰富，就琢磨起石油的用途来。他发现石油燃烧后会生成炭黑，于是创造了用石油炭黑代替松木炭黑制作烟墨的工艺。他还预言“此物后必大行于世”，眼光那叫一个超前。而且，“石油”这个名字，就是沈括最先叫起来的。他还研究过金属转化，像用硫酸铜溶液把铁变成铜这种现象，都被他仔细琢磨过。
数学这门学科，沈括同样玩得转。他从实际生活里遇到的计算问题出发，发明了“隙积术”和“会圆术”。在酒店看到堆起来的酒坛、棋子，别人可能就当个平常景象，沈括却从中研究出了求有空隙堆积物体总数的方法，也就是“隙积术”，这可是二阶等差级数的求和方法，在数学史上开辟了新方向。“会圆术”则是他从计算田亩问题中琢磨出来的，提出了我国数学史上第一个由弦和矢的长度求弧长的实用近似公式，对平面几何学和天文计算都有重要意义。
地学领域，沈括也有不少惊人的论断。他准确分析了华北平原、雁荡山诸峰的形成原因，还有黄土地区的地貌特点。看到地下发掘出来的各种化石，别人可能觉得稀奇，沈括却能明确指出这些是古代动植物的遗迹，还能根据化石推测古代的自然环境。熙宁九年（1076），他奉旨编绘《天下州县图》，花了近20年时间，完成了巨作《守令图》，还创造了一套制图方法，为古代地图学立下了汗马功劳。
沈括还是个水利专家。年轻的时候，他在沭阳县当主簿、宁国县当县令，就主持治理沭水，修建了规模宏大又坚固的万春圩，开垦出几千顷良田，解决了当地的水患问题。熙宁五年（1072），他主持汴河水利建设，亲自测量开封到泗州淮河岸840多里河段的地势，用“分层筑堰法”测出两地地势差，这在世界水利史上都是开创性的。
在医药学和生物学方面，沈括同样精通。他打小就对医学感兴趣，到处搜集验方，还真治好了不少危重病人。他对药用植物的了解特别深入，能从实际出发，纠正古书上的错误，还提出了“五难”新理论，把药物的形态、配伍等方面都研究得透透的。
沈括可不是只会搞科研的“书呆子”，他还是个文武双全的人。熙宁七年（1074），他担任河北西路察访使和军器监长官，一边攻读兵书，研究城防、阵法这些军事问题，编成《修城法式条约》和《边州阵法》等军事著作，还把科学技术应用到军事上。他对弓弩甲胄、刀枪等武器的制造也有深入研究，为提高兵器质量出了不少力。
沈括一生的研究成果和科学见解，都收录在《梦溪笔谈》里。这本书有26卷，分了17个门类，共609条，内容涵盖了天文、数学、地理、军事、文学等各个学科，简直就是一部古代的百科全书。英国科技史专家李约瑟对这本书赞不绝口，称它是“中国科技史上的里程碑”和“中国科学史的坐标”，还说沈括“是中国科学史上最奇特的人物”。沈括就像一座屹立在中国古代科学史上的坐标，指引着后来的科学家们不断探索、前行。
