自宋真宗之後，宋朝長期依賴每年送大量的銀絹維持與辽朝暫時和平共處的局面。然而，辽朝對宋朝軟弱態度不屑，以為可以進一步侵占宋地。公元1075年，辽使萧禧來到東京，要求界定邊界。
當時的宋神宗派遣大臣與萧禧進行談判，但雙方爭論數日未果。沈括，被派遣前去談判，他是一位精通地理、細致認真的官員，也是支持王安石新法的人物之一。在此之前，他曾被委任至枢密院查閱過往邊界議定的文件，並確保了那片土地應屬於宋朝。
沈括出使上京（辽朝都城），他收集了大量的地理資料，並且令隨從官員背熟相關內容。在辽方提出問題時，沈括及隨從官員以準確有力的回答回擊，使得杨益戒無法再提出任何反駁。此外，在返回途中，每到一個地方，他會詳細記錄山川河流、險要關口以及當地風俗人情，並將這些資料整理成圖表呈報給宋神宗。
最終，由於沈括堅守正義，不畏強權的態度，以及他在地形勘察上的卓越貢獻，使得他的立場受到尊重。他還因其創作《天下郡国图》一書而獲得極高評價，這本書是當時最為精確的一部全國地圖。此外，沈括在天文、歷法、音樂、醫藥等多個領域也展現了他的科學研究能力和廣泛興趣，最著名的是他的《夢溪筆談》，其中包括對活字印刷技術的記載，這是一項對後世印刷術發展具有重要影響的人類智慧成果。
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