沈括-指南針

沈括(1031-1095) ，字存中，號夢溪丈人，漢族，浙江杭州錢塘縣人，北宋政治家、科學家。

沈括出身於仕宦之家，幼年隨父宦遊各地。嘉佑八年(1063年)，進士及第，授揚州司理參軍。宋神宗時參與熙寧變法，受王安石器重，歷任太子中允、檢正中書刑房、提舉司天監、史館檢討、三司使等職。元豐三年(1080年)，出知延州，兼任鄜延路經略安撫使，駐守邊境，抵禦西夏，後因永樂城之戰牽連被貶。晚年移居潤州(今江蘇鎮江)，隱居夢溪園。紹聖二年(1095年)，因病辭世，享年六十五歲。

沈括一生致志於科學研究，在眾多學科領域都有很深的造詣和卓越的成就，被譽為“中國整部科學史中最卓越的人物”。其代表作《夢溪筆談》，內容豐富，集前代科學成就之大成，在世界文化史上有著重要的地位，被稱為“中國科學史上的里程碑”。

早年經歷

宋仁宗天聖九年(1031年) ，沈括出生於浙江錢塘(今杭州市)沈氏家族，祖父沈曾慶曾任大理寺丞，父親沈周、伯父沈同均為進士。

沈括自幼勤奮好學，十四歲就讀完了家裡的藏書，並隨父親宦遊州縣，到過泉州、潤州、簡州和汴京等地，接觸社會，增長見識，表現出對大自然的強烈興趣和敏銳觀察力。

沈括自幼體弱，加上讀書十分用功，經常需要服食中藥調理。錢塘沈氏在醫藥學頗有建樹，有家傳藥學書籍《博濟方》，受家庭影響，沈括也從蒐集醫方開始鑽研醫學。

皇佑二年(1050年)，沈周知明州(寧波)，沈括借居蘇州母舅家，從舅舅許洞的著作與藏書中得益甚多，開始對軍事產生強烈的興趣。

步入仕途

皇佑三年(1051年)，父親沈周去世;至和元年(1054年)，沈括以父蔭入仕，任海州沭陽縣主簿，遂治理沭水，開發農田，頗有政績。 工程結束後，沈括辭去職務，來到哥哥沈披在任的寧國縣，準備科舉考試。

嘉佑六年(1061年)，沈披主持蕪湖萬春圩工程，沈括有治水經驗，遂獻計獻策並作了詳細記錄。[1]

嘉佑八年(1063年)，沈括進士及第，因排名在前六名之外，按制守選。 次年，沈括守選期滿，授揚州司理參軍，負責一州刑獄。

治平二年(1065年)，經淮南路轉運使張蒭推薦，沈括被調入京師，編校昭文館書籍，參與詳訂渾天儀，並在閒暇研究天文曆法之學。

熙寧元年(1068年)，沈括升任館閣校勘，有機會接觸皇家藏書，進一步充實自己的學識。八月，母親病逝，沈括辭官護送靈柩回錢塘。

參與變法

熙寧四年(1071年)，沈括守喪期滿，進京述職，得到神宗和王安石的器重，

沈括造像

被任為檢正中書刑房公事。

熙寧五年(1072年)，沈括奉命主持汴河疏浚工程，七月，加官史館檢討。 按照慣例，皇帝每三年要到圜丘祭祀天地，吏員常藉此修建園林、謀取私利。沈括便考察南郊大禮的歷史沿革，撰成《南郊式》 ，被任命掌管郊祀事務。沈括按照新禮儀辦事，所省費用數以萬計，神宗十分滿意。

八月，淮南饑荒，沈括受命巡察，發放常平倉錢糧，疏通河渠，修治荒田，取得明顯成效，升任集賢校理，巡察兩浙農田水利。 兩浙水利工程規模浩大，沈括建議出錢僱用饑民興建水利，得到神宗的贊同。 九月，沈括升任太子中允、提舉司天監。當時的日官都是些庸碌之人，對天文幾乎全然不知。沈括遂改革機構，改進儀器，召請衛樸修造新曆法 ，並向全國徵集觀測天象的書籍。

十一月，朝廷登記民間車輛 ，市易司打算填封私井以阻止四川私販井鹽，民議紛紛。 沈括進言:民間都是太平車，不利於機動作戰 ;小鹽井很多，填封私井勢必要加強警戒，得不償失。 神宗贊同，次日詔停此二事，擢升沈括為知制誥、兼管通進、銀臺司。

熙寧七年(1074年)八月，沈括調任河北西路察訪使，提舉河北西路義勇、保甲公事。河北西路地處北疆，沈括上任後，將工作重點放在改革軍政和鞏固國防上。

熙寧八年(1075年)二月，沈括返京後，上疏提出三十一條整改意見，多數都被神宗肯定與採納。 九月，沈括兼任判軍器監，負責兵器的鑄造與儲備。沈括對弓有很深的研究，提出"弓有六善"的觀點，並建議大批製造"神臂弓"。到次年五月，軍器監上報朝廷時，兵器產量提高了十幾倍。

熙寧八年(1075年)二月，沈括奉命修訂"九軍戰法"，分九軍為九營，各自為陣，背背相承，面面相向，靈活多變，名之為"邊州陣法"。九月，編撰城壘、軍營等建築的營造法式。

出使遼國

熙寧八年(1075年)三月，宋遼邊界衝突，遼要求以黃嵬山為分界線，

宋廷不同意。遼使蕭禧到汴京，指責宋廷談判不誠，拖而不決，留在館舍不肯離去。沈括就到樞密院查閱以前的檔案文件，發現宋遼過去商定的協議是以古長城為界，而黃嵬山在古長城以南，相距有三十里之遙，遂上表呈報朝廷。神宗賞賜沈括白金一千兩，讓他以回謝使的身份出使遼國。

四月中旬，沈括從汴京出發時，預先找出相關書信檔案數十件，讓幕僚和吏員背熟。契丹宰相楊益戒每有問題提出，沈括就讓手下吏員列舉檔案條文作答。談判先後進行六次，楊益戒無言可對，就威脅說，以數里之地、絕兩國之好，不利於和平。沈括以國之道義、民之根本為理由，申明寸土不讓。在沈括一行力爭下，遼廷最終有所退讓，緊張的宋遼關係得以暫時緩解。

七月，沈括起程回國，據沿途地理形勢、風俗民情畫撰為《使契丹圖抄》，獻給朝廷。 因出使有功，沈括被提拔為淮南、兩浙災傷州軍體量安撫使 ;十月，權發遣三司使。次年十月，拜為翰林學士、權三司使。

彈劾被貶

熙寧九年(1076年)十月，王安石罷相，吳充繼任同中書門下平章事。沈括到丞相府彙報政務，吳充問及免役法，沈括建議減免窮人的役錢，吳充贊同並上疏彙報給神宗。 十一月，沈括再次上書要求減免下戶役錢，並建議朝廷將舊有的差役法和現行的免役法有機結合起來，實行"差僱並行"。 沈括的這個觀點是在王安石罷相後才提出的，對免役法的態度前後出現了微妙的變化，這就給反對他的人提供了口實。

熙寧十年(1077年)，侍御史蔡確以依附大臣(吳充)、越權言事(免役法歸司農寺負責)、前後態度不一等理由彈劾沈括。七月，沈括被罷去三司使、翰林學士，貶為起居舍人、集賢院學士、知宣州。

元豐元年(1078年)，神宗打算起用沈括為知制誥、知潭州，蔡確再次上書，指責沈括"反覆無常、附會大臣，被貶不足一年，不宜擢升"，詔命被撤回。

戍守西夏

元豐三年(1080年)，沈括改知延州，

兼任鄜延路經略安撫使，抵禦西夏。到了延州，沈括以朝廷所賜之錢買酒，召集邊民子弟開展騎馬射箭活動，並親自給優勝者敬酒祝賀，邊境百姓群情踴躍。活動持續了一年，沈括從中選拔出精銳之士，充實到邊防部隊，延州軍隊的聲威遠超其他州府。

元豐四年(1081年)十月，蕃部數萬人進攻邊關要塞順寧寨，沈括派少將景思誼、屈理帶三千兵馬進攻蕃軍;接著命前鋒李達領千人出擊，攜帶十萬人的軍糧，宣稱鄜延路總帥沈括將親自率軍督戰。蕃兵不知虛實，軍心渙散。宋軍乘勢進攻，攻下磨崖寨，得男女萬人，牛羊三萬。

十一月，奉命西討的河東兵十二將率軍東還，經過鄜延，沈括抓住時機，命部將在綏德城炫耀武力，聲稱宋廷已任命沈括兼領河東十二將的兵力，不日即興兵西討。駐守的西夏軍聞訊前來打探，果見大隊人馬聚集，聲勢浩大，信以為真，連夜棄城而逃。沈括兵不血刃的拿下了浮圖、吳堡、義合。

元豐五年(1082年)二月，沈括以"守安疆界、就副邊事有勞"，升為龍圖閣學士。 四月，西夏打算以金湯城為據點，招兵買馬，攻打鄜延。沈括採取聲東擊西的戰術，派副總管曲珍率軍兩萬進軍東川，揚言要去攻打葭蘆，吸引西夏兵力佈防，趁機攻下金湯。接著，沈括又用同樣的策略攻下了葭蘆。

兵敗永樂

元豐五年(1082年)五月，沈括與副使種諤奉詔條陳制夏方略，提出進取橫山以築城、以地理優勢直接威脅西夏的戰略主張，宋廷派給事中徐禧前往鄜延路節制軍事，共同申議。 七月，沈括建議築城石堡、種諤提議銀州、徐禧主張永樂埭，終定為永樂城。 八月，神宗降詔徐禧總領築城事宜，命沈括將帥府移到邊界，以接濟軍用物資和救援。 十四日後築成，徐禧令景思誼領四千人鎮守，率餘部返回米脂。

九月九日，西夏出兵三十萬攻永樂城，曲珍忙報知徐禧，徐禧統兵兩萬五千往援，令沈括留守米脂。由於兵力相差懸殊，宋軍失利，夏軍乘勝圍城，截斷水源，永樂城危在旦夕。沈括率兵一萬前去支援，被夏軍阻在永定河岸;又羌兵八萬襲擊綏德，沈括權衡利弊，決定舍永樂而保綏德。種諤因反對築永樂城遭徐禧排擠，心懷舊恨，遂以守延州為名拒絕出兵解圍。九月二十日，永樂城失陷，徐禧、李稷、高永能、李舜舉等殉國，折官兩百三十人，損兵一萬兩千有餘(永樂城之戰)，謀取橫山的計劃宣告失敗。

沈括作為一路帥臣，在明知永樂城"路險而遠、不利協防與救助;且地理位置險要，敵軍必爭"的情況下，不堅持己見，而選擇迎合徐禧，對永樂城之敗有不可推卸的責任。

歸隱夢溪

元豐五年(1082年)十月十七日，宋廷以沈括"議築永樂城，敵至卻應對失當"為由，貶為筠州團練副使，隨州安置。 沈括到隨州後，寓居於法雲禪寺，無親無故，且行動受到很大限制。 隨州的三年是沈括一生中最憂傷、灰暗的時期，他開始重新審視自己的政治生涯，甚至對從政萌生出一絲"悔意"。

元豐八年(1085年)三月，神宗駕崩，太子趙煦繼位，是為宋哲宗，大赦天下。沈括也得以內遷，改任秀州團練副使，本州安置、不得籤書本州公事。 秀州地處江南，毗鄰故鄉杭州，沈括的心情得以從頹廢中好轉起來，遂專心於學問，開始整理熙寧九年奉旨編繪的《天下郡縣圖》。

元佑三年(1088年)八月，沈括編訂完成《天下郡縣圖》，被特許到汴京進呈。哲宗賜絹百匹，准許沈括在秀州境內自由行動。

元佑四年(1089年)九月，沈括改任朝散郎、守光祿少卿、分司南京，準於外州居住。 接到詔命後，沈括就舉家搬遷至早年在潤州購置的夢溪園 ，在此隱居，創作《夢溪筆談》。

紹聖二年(1095年)，沈括因病辭世，享年六十五歲。

數學

• 隙積術

隙積術指如何計算垛積，沈括運用類比、歸納的方法，以體積公式

隙積術示意圖

為基礎，把求解不連續個體的累積數，化為連續整體數值來求解，已具有了用連續模型解決離散問題的思想。在中國國數學史上，發展了自南北朝時期就停滯不前的等差級數求和問題，並推進到高階等差級數求和的新階段，開創了中國垛積術研究的先河。

南宋數學家楊輝、元朝數學家朱世傑，在沈括的基礎上進一步研究，取得了令世人矚目的成就。

• 會圓術

會圓術，實際上是指由弦求弧的方法，其主要思路是局部以直代曲

會圓術示意圖

，對圓的弧矢關係給出一個比較實用的近似公式。在中國數學史上，沈括第一個利用弦、矢求出了孤長的近似值。這一方法的創立，不僅促進了平面幾何的發展，而且在天文計算中也起了重要的作用，為中國球面三角學的發展作出了重要貢獻。

會圓術問世後，得到了廣泛應用，郭守敬、王恂等都用到過會圓術。

物理

• 磁學

沈括記錄了人工磁化的方法，並用人工磁化針來作試驗，對指南針進行深入研究。沈括比較了指南針的四種裝置方法:水浮法，碗沿法，指甲法和懸絲法，指出懸絲法最優，並做了相應的分析。

磁偏角指地球表面任一點的地磁子午線與地理子午線的夾角，即磁針靜止時，所指的北方與真正北方的夾角。沈括在世界上最早經實驗證明了磁針"能指南，然常微偏東"，即地磁的南北極與地理的南北極並不完全重合，存在磁偏角。 這比哥倫布橫渡大西洋時發現磁偏角現象早了400多年。

• 光學

沈括通過觀察實驗，對小孔成像、凹面鏡成像等原理作了準確而生動的描述，

透光鏡結構示意圖

他用"礙"(焦點)的概念，指出了光的直線傳播、凹面鏡成像的規律，並把光通過"礙"成像稱之為格術，即現代光學中的等角空間變換關係。

沈括還對平面、凹凸面等鏡面成像的不同進行研究，注意到表面曲率不同與成像之間的關係，並以此對"古人鑄鑑"時正確處理鏡面凹凸與成像大小的關係進行了研究與分析，提出若將小平面鏡磨凸，就可"全納人面"。

沈括還對透光銅鏡的原理作出了正確推論，推動了後世對"透光鏡"的研究。此外，沈括還第一次記錄了"紅光驗屍"的內容，是中國關於濾光應用的最早記載，至今還有現實意義。

• 聲學

沈括通過對聲學現象的觀察，注意到音調的高低由振動頻率決定，並記錄下了聲音的共鳴現象。他還用紙人來放大琴絃上的共振，形象的說明了應弦共振現象，這比諾布爾和皮戈特的琴絃上紙遊碼試驗早了500年。

沈括還提出了"虛能納聲"的空穴效應，以此來解釋兵土用皮革箭袋作枕頭，可以聽到數里外人馬聲的原因。此外，沈括還記錄並深入分析了制鐘的聲學問題。

化學

• 膽水鍊銅

據沈括《夢溪筆談》記載，信州鉛山縣有苦泉(硫酸銅溶液)、

溼法鍊銅示意圖

流而成澗。舀取泉水煎熬，就能得到膽礬(硫酸銅)，熬製膽礬就能生成銅，熬膽礬的鐵鍋，日子久了也會變成銅。沈括的這段記錄，即溼法鍊銅，利用化學置換反應的方式提煉金屬。

膽礬化鐵成銅的記載古已有之，西漢淮南王劉安《淮南萬畢術》 、東晉葛洪《抱朴子》均有類似記載。 據郭正誼考證，沈括的記載錄自中唐時期成書的《丹房鏡源》。 但直到宋哲宗紹聖五年(1098年)，張潛主動將《浸銅要略》獻給朝廷，在北宋政府的大力提倡下，膽銅法生產才被迅速推廣開來。

• 石油制墨

世界上最早記載有關石油的文字，見於東漢史學家班固所著的《漢書》。 歷史上，石油曾被稱為石漆、膏油、肥、石脂、脂水、可燃水等，直到北宋，沈括才在世界上第一次提出了"石油"這一科學的命名。

據沈括記載，鄜州、延州境內產石油，當地人常採集到瓦罐裡，用於照明。這種油形似純漆，燃起來像燒麻桿，並冒著很濃的煙，能把帳篷都燻黑。沈括將其命名為石油，並以石油碳黑制墨，光澤、亮度方面都很理想，於是就大量製造，並命名為"延川石液"，蘇軾用後評價"在松煙之上"。

天文

• 改進儀器

渾儀是測量天體方位的儀器，經過歷代的發展演變，到北宋時，

北京天文館:郭守敬的簡儀

結構十分複雜，使用起來很不方便。沈括對此作了很大改進:取消了渾儀上不能正確顯示月球公轉軌跡的月道環，放大了窺管口徑，使其更便於觀測極星，既方便了使用，又提高了觀測精度。元世祖至元十三年(1276年)，郭守敬創制的新式測天儀器--簡儀，就是在這個基礎上產生的。

漏壺是古代測定時刻的儀器，沈括對漏壺也進行了改革，把曲筒銅漏管改做直頸玉嘴，並且把它的位置移到壺體下部。這樣流水更加通暢，壺嘴也堅固耐用多了。

沈括還製造了測日影的圭表，他意識到了蒙氣差對測量精度的影響，主張採用三個候影表來觀測影差，以克服蒙氣差對精度的影響，據此製成的新式圭表，提高了北宋圭表測影的技術水平。

• 天象觀測

沈括對天象進行細緻的觀測，取得了一些新的發現與觀測結果。例如，沈括用晷、漏觀測發現了真太陽日有長有短。經現代科學測算，一年中真太陽日的極大值與極小值之差僅為51秒。

沈括還詳細觀察了五星運行軌跡和隕石墜落時的情景 ;併為測量北極星與北天極的真實距離設計了窺管，每夜3次，連續三月，得200餘圖，得出當時極星"離天極三度有餘"的粗測結論。

• 改革曆法

熙寧五年(1072年)，沈括提舉司天監，發現《大衍曆》沿襲至宋已落後實際天象五十餘刻，遂破格提拔衛樸改革舊曆;熙寧八年(1075年)，《奉元歷》修成頒行。 新曆法改動了閏月和朔日的設置:熙寧十年冬至的臨界時分原用午時，新曆改用子時;閏十二月改為閏正月，以補算歲日朔日。

晚年時，沈括大膽革新，進一步提出了《十二氣歷》，以代替陰陽合曆。按中國古代曆法，陰曆和陽曆每年相差11天多，雖採用置閏的辦法加以調整，仍有很多缺陷。沈括發明的新曆，不用閏月;不以月亮的朔望定月，而參照節氣定月;一年分為12個月，每年的第一天定為立春，這樣既符合天體運行的實際，也有利於農業活動的安排。900 年後，英國氣象局用於統計農業氣候的 《蕭伯納歷》，其原理也與《十二氣歷》相同。

地理

• 地形學

沈括根據太行山岩石中的生物化石和沉積物，分析出華北平原過去曾是海濱，

今已東距大海已千餘里，而華北平原是由黃河、滹沱河、涿水、桑乾河等沖積形成的。這是對華北平原成因(沖積平原)最早的科學解釋。

沈括根據峭拔險峻的雁蕩諸峰頂部在同一平面上的現象，推斷雁蕩山是由流水侵蝕作用而形成:流水將疏鬆破碎的岩石、土壤等沖走，留下堅硬、固結而聳峭的山峰。 這種"流水侵蝕作用"的看法是十分正確的，直到18世紀末，英國的赫頓在《地球理論》一書中才提出類似觀點，比沈括晚了約700年。

沈括還詳細記錄了各地發現的化石、並根據化石來推究古代氣候的變遷，解釋虹的大氣折射現象，科學地描述了龍捲風生成的原因、形態和破壞威力，用月亮的盈虧來論證日、月的形狀及海潮與月球的關係等等。沈括對自然地理的研究，在許多方面都走在了當時世界的前列。

• 地圖學

元佑二年(1087年)，歷經十二年不懈的努力，沈括完成了奉旨編繪的《天下州縣圖》，圖幅之大，內容之詳，前所罕見。全套地圖共有二十幅，包括全國總圖和各地區分圖，比例為九十萬分之一。在製圖方法上，沈括提出分率、準望、互融、傍驗、高下、方斜、迂直等九個方法，並按方域劃分出"二十四至"，從而大大提高了地圖的科學性。可惜南宋戰亂頻發，此圖竟毀於戰火之中，成為千古遺憾。

沈括還首創了用"飛鳥圖"來繪製地圖，以代替傳統的循路步法制圖。"飛鳥圖" 也就是"取鳥飛之數"，用的是飛鳥直達的距離，類似航空拍攝，這使地圖的精確度大為提高。

沈括視察河北邊防的時候，還曾經把所考察的山川、道路和地形，在木板上製成立體地理模型，呈現給神宗。 這是中國地圖史上木質地形圖的第一次明確記載，比瑞士十八世紀出現的地理模型圖早七百年。

水利

至和元年(1054年)，沈括任海州沭陽縣主簿，主持治理沭水 的工程，修築渠堰，不僅解除了當地人民的水災威脅，而且還開墾出良田七千頃，改變了沭陽的面貌。

嘉佑六年(1061年)，沈披任安徽寧國縣令時，沈括還參與修築蕪湖萬春圩的工程，寫出《圩田五說》、《萬春圩圖書》等關於圩田方面的著作。

熙寧五年(1072年)，沈括主持汴河的疏浚工程。為了治理汴河，他親自測量了汴河下游從開封到泗州淮河岸八百四十多里河段的地勢。用"分層築堰測量法"測出了河南開封上善門至泗州淮口直線距離420公里之內，水平高差為63.3米。存世古文獻中最早記錄水平高程測量的方法、過程和結果的科學家。

醫藥

錢塘沈氏有收集藥方的傳統，受家學傳統影響，沈括也注意蒐集醫方，並彙集成兩本醫藥學著作《良方》和《靈苑方》(早佚)，本著為病人負責的精神，沈括收方必"目睹其驗"，並將實物與文獻對證，對藥物名稱和功效進行考證，糾正其中的錯誤。

沈括在醫藥學上的貢獻還表現在:《良方》中詳細記述了秋石陰陽二煉法的程序要訣，有論者認為應屬世界上最早的"提取留體性激素"的製備法 ;《夢溪忘懷錄》中關於"藥石井"的記述，被認為是最早的磁化、礦化水製備法;《夢溪筆談》中還對一些礦物的藥用價值進行了記錄，如莽草、天竹黃等。

經濟

沈括在三司共一年八個月，主要成就有兩點:①改革鹽鈔法。熙寧年間，宋廷採取榷鹽政策，對解鹽實行官賣，為增加鹽稅收入，政府不斷抬高鹽價，各地民怨不斷。熙寧九年十一月，沈括奉詔改革鹽法，提出四點整改意見:限定印鈔數量、統一池鹽東西路價格、制鈔權收歸三司，各地方統一鹽價。②改革鑄銅法。神宗時，錢幣鑄造達到高峰，錢幣的數量也大幅提高，但並不能解決北宋日益嚴重的錢荒問題。對此沈括提議:穩定鹽鈔價格，達到以鈔代幣的目的;增加貨幣種類，將金銀納入貨幣流通，可惜神宗並沒接受。 沈括還提出了"錢利於流"的貨幣理論。他認為，錢如果藏之不用就是死錢，要使錢增值就必須投放到流通領域。因此沈括主張加速貨幣流通，通過貨幣在流通過程中的增值來達到穩定幣值的目的，這一發現比西方早很多年。 沈括還注意到貿易來往中的順差和逆差問題，主張根據邊境地區的實際情況，通過調節貿易額來達到穩定貨幣的目的。

軍事

熙寧七年(1074年)，沈括在擔任河北西路察訪使和軍器監長官期間，攻讀兵書，精心研究城防、陣法、兵車、兵器、戰略戰術等軍事問題，編成《修城法式條約》和《邊州陣法》等軍事著作，並把一些先進的科學技術成功地應用在軍事科學上，為提高兵器和裝備的質量做出了一定貢獻。

《夢溪筆談》中有近20個條目與軍事有關，記述了沈括親歷的一些戰事、古代名將的戰例、古代的一些戰爭攻防手段與策略，如"赫連城"特點介紹、戰棚的作用分析等，為後人提供了珍貴的軍事研究資料。

藝術

• 音樂

沈括是樂律行家，據《宋史'藝文志》載，沈括還撰寫過《樂論》、《樂器圖》、《三樂譜》、《樂律》等著作，可惜巳佚。《夢溪筆談》中與音樂相關的記述有40多條，研究並闡述了古代音樂的音階理論;記述了沈括對唐宋燕樂的研究心得，如燕樂起源、燕樂二十八調、唐宋大麴的結構和演奏形式、唐宋字譜等;並考證了部分樂器的形制、用材、流佈與演變。

• 書畫

沈括在書畫收藏與鑑賞方面也是行家。他撰寫過《圖畫歌》，用歌詩的方式，對兩晉至宋代50多位名畫家的作品及風格進行品評，語言精練、視角獨到，得到了著名書畫家米芾等人的高度評價。

其他

一記錄活字印刷術的發明。沈括詳細記述了慶曆年間布衣畢昇發明活泥字印刷術的全過程及字印的下落，這種活泥字印刷術被譽為"沈存中法"。 比德國人古騰堡發明金屬活字印刷早四百多年。

二記錄了能工巧匠喻皓的高超建築技術，尤其是摘抄了其著作《木經》的部分內容，為中國建築科技史留下了極為寶貴的史料。

三記述了治理黃河水患時，河工高超巧合龍門的三節壓埽法等 。

主要作品

據《宋史·藝文志》記載，沈括的著述有22種155卷。除《夢溪筆談》 外，還有綜合性文集《長興集》《志懷錄》《清夜錄》，醫藥著作《良方》《蘇沈良方》 ，科學著作《渾儀議》《浮漏議》《景表議》《熙寧奉元歷》《圩田五說》《萬春圩圖記》《天下郡縣圖》《南郊式》《諸敕格式》《營陣法》，音樂類著作《樂論》《樂律》《樂器圖》等，但存世較少。

2011年五月，浙江大學出版社出版了楊渭生教授點校、輯佚《沈括全集》，全書八十五卷(含附錄一卷)，一百一十萬字，是迄今為止海內外收集沈括著作最齊全的版本。[8]

軼事典故

明於治軍

元豐三年(1080年)，沈括總領鄜延路軍務，駐守延州。宋廷為確保西線安全，加派禁軍駐防，並多次賞賜，但沒有賞賜地方軍隊。沈括認為賞賜不均，會引起邊防變亂。於是假傳朝廷旨意，犒賞地方軍隊，並上報朝廷。神宗對此極為滿意，降詔允許沈括酌情處理類似緊急事件。

元豐四年(1081年)十一月，鍾諤率軍行至鹽州，天降大雪，軍糧不繼，殿直劉歸仁率部三萬人南逃，湧入延州邊塞，邊民大為恐懼。有人建議沈括緊閉城門、派兵征討，沈括認為這些都是久經沙場的精銳之師，只是因為飢寒才做了逃兵，派兵征討是自相殘殺，只會導致軍心不穩。就派人在延州東郊搭設營寨，餞勞逃奔而來的士卒。十天後，三萬叛軍全部收回，劉歸仁也被斬于軍前，完美的處理了軍隊叛亂問題。

獨具慧眼

沈括

據《夢溪筆談》記載，沈括在開封相國寺見到高益的一幅壁畫，內容為樂工同奏，很有意境。但人們都詬病彈琵琶的樂工撥錯了弦，管樂吹奏的都是"四"字音，在琵琶的上弦，但畫上撥的卻是下弦。沈括經過仔細觀察後，認為高益畫的沒錯。他指出，絃樂跟管樂不同，演奏管樂時，手指按在什麼音，就發什麼音，是同時的;琵琶則不同，只有當手指撥絃之後，才會發音，動作是早於聲音的。正因為這樣，彈琵琶的樂工的手指不在"四"字音的上弦，而在下弦。足見畫家佈置巧妙，匠心獨運。