沈括帶著隨員從遼朝回來，一路上，每經(jīng)過一個地方，把那里的大山河流，險要關(guān)口，畫成地圖，還把當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)俗人情，調(diào)查得清清楚楚。回到東京以后，他把這些資料整理起來，獻(xiàn)給宋神宗。宋神宗認(rèn)為沈括立了功，拜他為翰林學(xué)士。

　　沈括為了維護(hù)宋朝邊境的安全，十分重視地形勘察。有一次，宋神宗派他到定州（今河北定縣）去巡視。他假裝在那里打獵，花了二十多天時間，詳細(xì)考察了定州邊境的地形，還用木屑和融化的蠟?zāi)笾瞥梢粋�立體模型。回到定州后，沈括要木工用木板根據(jù)他的模型，雕刻出木制的模型，獻(xiàn)給宋神宗。這種立體地圖模型當(dāng)然比繪制在紙上的地圖更清楚了。

　　宋神宗對沈括畫的地圖和制作的地圖模型很感興趣。第二年，就叫沈括編制一份全國地圖。但是不久，沈括受人誣告，被朝廷貶謫到隨州（今湖北隨縣）去。在那里，環(huán)境雖然很困難，但是他堅(jiān)持繪制沒有畫完的地圖；后來，他換了幾個地方的官職，也是一面考察地理，一面修訂地圖，堅(jiān)持了十二年，終于完成了當(dāng)時最準(zhǔn)確的一本全國地圖——《天下郡國圖》。

　　沈括不但在地理研究上作出了出色的成就，而且是個研究興趣很廣泛的科學(xué)家。他在天文、歷法、音樂、醫(yī)藥、數(shù)學(xué)等方面，都十分精通。他很早就研究天文歷法。后來，他擔(dān)任司天監(jiān)的工作，發(fā)現(xiàn)在那里工作的人，不少是不學(xué)無術(shù)的人，不懂得用儀器觀測。他到了司天監(jiān)以后，添置了天文儀器。為了觀察北極星的位置，他一連三個月，每天夜里用渾天儀觀察，終于計(jì)算出北極星的正確位置。

　　沈括晚年的時候，閑居在潤州（今江蘇鎮(zhèn)江）的夢溪園。他把一生研究的成果記載下來，寫了一本著作《夢溪筆談》。在那本書里，除了記載他自己研究的成果以外，還記錄了當(dāng)時勞動人民的許多創(chuàng)造發(fā)明，其中特別有名的是畢升的活字印刷技術(shù)。

　　印刷術(shù)是我國古代四大發(fā)明之一。在北宋之前，已經(jīng)有了雕板印刷術(shù)。但是雕板花工夫大，而且刻好一塊木板，要改動一個字，就要全部重刻。沈括在他錢塘老家看到一位老工匠畢升，用一種很細(xì)的粘土，做成許多小塊，刻上字后放在窯里燒硬，成為一個個活字。用這種活字排版印刷，比雕板印刷方便多了。沈括看到這件新鮮事，十分感興趣，就進(jìn)行詳細(xì)的觀察和了解，還把畢升的發(fā)明，記載在他的《夢溪筆談》里，后代的人讀了他的書，才知道活字印刷術(shù)的來歷。