中国历史上百科全书式的科学家--沈括
沈括是北宋著名的政治家、科学家，沈括出身于仕宦之家，幼年随父宦游各地。沈括一生致志于科学研究，在众多学科领域都有很深的造诣和卓越的成就，被誉为“中国整部科学史中最卓越的人物”。其代表作《梦溪笔谈》，内容丰富，集前代科学成就之大成，在世界文化史上有着重要的地位，被称为“中国科学史上的里程碑”。
皇佑三年（1061年）十一月，沈括父亲死后三年，朝廷按照当时职官死后荫子的制度，任命沈括为沭阳（今江苏沭阳县）主簿，这是知县的助手。公元1063年，沈括进京应试，中了进士，后出任扬州司理参军。公元1066年，他被调入京城担任昭文馆校勘，参加了编校图书的工作。这使他有机会广泛阅读皇家图书馆的丰富藏书。在此期间，他对数学、天文、历法等方面，做了深入地研究。
宋神宗熙宁三年（1070年）沈括积极参与王安石变法运动，他既是支持者，又是执行者。熙宁五年，他被提升为太史令兼管司天监主持天文历法工作。在他任内，把一位平民出身的但有着丰富实践经验的历算家卫朴破格推荐进司天监，他还办了五个学科的训练班，把新培训出来的人才使用在历法的改革上面，他也改进了许多天文观测仪器，大大推动了对天文学的研究。
熙宁五年，也就是他升任司天监的那一年，他接受了疏浚汴河水道的艰巨任务，进行实地勘察调查。从汴京（今河南开封）上善门到泅溯的淮口，共测量了840里。挖出的淤泥用来改造农田，共淤田九千多顷于汴河两岸，在开封府界则淤田8700多顷。在治河中，沈括采用了地面高下“分层筑堰”的新技术。
第二年，他又视察了浙江的水利，发动人力兴修了常州、润州等地的水利后来还组织过苏州、秀州（今浙江嘉兴）等地民工开浚松江，在温州、台州、明州等地兴堤筑埂，围垦近海土地。这些措施不但使江浙一带农业得以发展，也使沈括在水利、地质、气象等学科上，取得了丰富的专业知识，他所著的《田五说》就是在农业水利这方面带有总结性的专著。
当时，为了防止契丹贵族军队的骚扰和破坏。沈括还研究军事学、物理学、数学、地理地图学，并写出了《边州辟法》等一些军事科学著作。他还改进了军事器械，制造了一种薄而且有韧性、强弓射不进去的铁甲。为了研究部队的军需粮草的供应和军事部队的调动，沈括提出了新的数学命题并用了新的计算方法。
他又根据军事工程的需要来研究堆垛的问题，计算土方和用料，堆积术就三是他创造出的计算堆垛问题的方法，这是求积方法的新创造。用几何求积的方法来解决级数求和的代数问题，用几何的表示法和独特的几何代数变换，来研究高阶等差级数的求和问题，这在世界级数论的发展史上也占有一席重要的地位。
熙宁八年（1075年），沈括奉命出使辽国。归京途中，他仔细观察了辽的地理形势、山川道路和风俗人情，一一记于心中。回来后，凭借自己的记忆，写成了《熙宁使虏图钞》送存朝廷，想有朝一日，师北伐，统一全国。后来，沈括又主持编写《天下州县图》，用13年的心血，完成一套国家的地图集。其中最大的一幅总图，高有一丈二尺，宽有一丈。沈括完成的这套地图在比例尺、方位和精确度等方面，均超过前人的成果，达到了相当高的水平。这以后，沈括先后担任了宜州、潭州、青州、延州等州的知县。
元丰四年（1081年），西夏军队前来进犯，沈括那时正担任鄜延路经略安抚使，于是便亲自领兵抗击。由于他早先曾对无定河附近的沙漠地貌进行了观察和研究，对这一地形十分熟悉，他便利用优势在今陕西境内的无定河一带，大败了西夏的七万人马。但是第二年，沈括由于永乐城被西夏人攻陷而受贬，招他安置在隋州。
哲宗元播三年（1088年），沈括迁居润州（今江苏镇江）梦溪园，全身心地投入到著书写作之中，著成了举世闻名的《梦溪笔谈》。《梦溪笔谈》是一本内容极其丰富的著作。它包罗了沈括毕生研究科学的结晶，以及广泛的见闻、深湛的见解，博大精深，珠玑灿然。现在辑得的《笔谈》正编二十六卷，共分故事、辨证、乐律、象致、人事、官政、权智、艺文、书画、技艺、器用、神奇、异事、谬误、讥诸、杂志、药议等十七目，还有《补笔谈》卷，《续笔谈》一卷，全文共六百零九条。英国科学史家李约瑟博士，把《梦溪笔谈》誉为“中国科学史上的里程碑”。
《笔谈》更多的是关于自然科学的论述和见解。沈括难能可贵地记载了许多劳动人民的创造发明，歌颂他们的聪明才智。众所周知，宋庆历年间布衣毕昇发明活字印刷的史料，仅见于《笔谈》，此外无他。在《笔谈》中留下名字的，还有河工高超、木匠喻皓等人。
在数学方面，他通过对酒店里堆起来的酒坛和垒起来的棋子等有空眩的堆积物体积的研究，提出了求它们总数的正确方法，创立了新的高级等差级数求总的算法“隙积术”。另外又发明了“会圆术，提出了我国数学史上第一个由弦和矢的长度求弧长的比较简单实用的近似公式。
在物理学方面，他通过实验，发现指南针所指的方向不是正南而稍偏东。创立了世界上关于“磁偏角”的最早纪录。另外他还发现了声学中的共振现象，光学的各种反光镜的成像，直线传播，小孔成像，指出了月亮的盈亏以及虹的成因
在地质学方面，沈括发现了延州一带的石油矿，并断言“此后必大行于世”他首先创造了用石油炭黑制墨，“石油”这个名称也是他第一个提出的。他通过对雁荡山、太行山、陕西等地的调查，提出了地形被流水侵蚀作用的理论。他明确地提出华北平原就是由黄河等许多沙流夹带大量的泥沙冲积而成，这也是在我国对冲积平原成因的最早科学解释。
在音乐声学方面，沈括还发现了共鸣现象。认为二十八调中只要有音相同的就能应和。他在音乐方面还有其他的一些科学见解。这些对我国古代音乐的革新和发展都起过促进作用。
在医药学方面，书中专设有“药议”一卷，沈括虽不是专门研究医药学的，但他在这方面的贡献是很大的，除了著有《良方》一书之外，《梦溪笔谈》中也有他独到的见解。如:人的疾病会受到自然界变化的影响；虽相隔数里，但气候不同，相应的情况也会全然不同，应根据当时当地的情况来选择对治病的药方中的药物，也应按具体病情来定等等。他对药物的栽培采集也有所研究，他还纠正了《神农本草》中的错误。
沈括所著的《梦溪笔谈》以广博的内容、独特的创见，精当的记叙闻名于国内外，是当时中外历史上所罕见的一部巨著，向受到许多学者的重视。这部耗尽作者晚年的心血的著作的确是我国科学史上一份极为珍贵的文化遗产。英国李约瑟博士在《中国科学技术史》一书中将沈括称为“中国科学史上最奇特的人”，的确，沈括的研究涉及了天文、数学历法、地理、物理、生活、医学、文学、音乐、美术等各个方面，而且都取得了卓越的成就。他是中国历史上“百科全书式”的科学家。
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