著名科學家沈括生活在北宋時期，他對天文曆法、醫藥、數學等都有研究。沈括的《夢溪筆談》記載了大量科技成果與科學發現：地磁角的發現、摩擦起電現象的記錄及討論了光學問題，等等。
此外，沈括還提出了衝擊成陸的觀點，此觀點西方19世紀以後才出現。《夢溪筆談》被西方學者譽為世界上最早的科技百科全書。
沈括的主要科技貢獻有如下五個方面：一、數學：發明隙積術、會圓術；二、物理學：共振研究與弦共振實驗、發現地磁偏角、通過實驗發現凹面鏡成像焦點與成像規律；三、天文學：發明十二節氣歷；四、地理學：解釋雁蕩山的構造原理、解釋華北平原的成因；五、工程技術：製作立體模型地圖。
通過對歷史文獻的考察，我們知道中國古代沒有近代意義上的科學，也沒有建立在近代科學基礎上的學科分類，但在沈括身上卻有科學精神。最能體現科學精神的是數學和實驗，沈括取得了很高的數學成就，也十分重視科學實驗。
不僅這樣，沈括還在觀察的基礎上提出了新的天文曆法理論。熙寧七年上《渾儀》、《浮漏》、《景表》三議。《渾儀議》批判了前人天文測量儀器渾儀的不合理性，提出製造新儀的方案。《浮漏議》討論觀測時刻的銅壺滴漏。《景表議》討論測正午時太陽影子的設備，也都有新的方案。
指南針發明後，人們正在為此歡慶的時候，沈括卻第一個發現指南針並非指正南，而是略偏東。在中國東部地區，地磁的偏角不過二三度，發現這一現象非常不容易。沈括《夢溪筆談》中記有裝置指南磁針的四種方法：水浮、指爪、碗唇、縷懸。北宋時期，人們創造了適用於航海的指南針，把航海事業推向了新的時代。那時中國的造船技術是世界上最先進的。
中國的指南針
當時人們認為宋的商船是世界上最大的船隻，有的有6層梳杆，4層甲板，12張大帆，可以裝載1000多人的巨型船隻。這些船不僅擁有精確得近乎奇蹟的航線圖，還擁有幾何學家以及那些懂得星象的人，還有那些熟練運用天然磁石指南針的人。通過指南針，在茫茫的大海中可以找到通往陸上世界盡頭的路。
宋代著名的樂器七絃琴具有宮、商、角、微、羽、少宮、少商七絃，少宮、少商的音階比宮、商各音高八度。沈括做了這樣一個實驗：剪一紙人加於少宮弦上，手彈宮弦時紙人會跳，彈其他弦則不動。少商與商弦的關係也一樣。沈括稱之為“應聲”，其實就是物理學上的共振。根據《墨子》中提到的針孔照相匣的倒影和凹面鏡的倒像問題，沈括總結出了光學理論。
除此之外，沈括還發明瞭隙積術，得出測量垛積高階算術級數求和公式。他發現太行山、雁蕩山等山的化石，發現了幾種礦產及其用途，比如他發現的石油可以點燈和制墨。
沈括在藥物學方面也有非常大的貢獻，他提出了新的良方和新的藥種。畢異的活字印刷術、喻皓的建築學著作《木經》、磁州鍛坊的鍊鋼術、準南潛渠的復閘、蘇州到崑山淺山長堤的築法等科技發明，均賴有《夢溪筆談》的記載而為後世所知。沈括死後數百年內，中國科學技術的發展基本上都在受他的影響。他所提出的許多問題，
在今天也是必須投入非常大的人力和物力才能研究出來。當時有人說：沈括僅是自然科學家。其實這種說法是不恰當的。李約瑟在《中國科學技術史》第一卷內，按照現代科學分類，將沈括所著《夢溪筆談》的內容畫了一張分析表。這張表共分人事資料、自然科學、人文科學3大類25小類。又據（宋史·藝文志）著錄，沈括著作有22種155卷。沈括在《夢溪筆談》中提到的以及其他文獻中提到的還有18種。但可惜的是大部分已失傳，成為中國的一大遺憾。
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