自宋真宗之後，宋朝長期依賴每年大量送出的银绢維持與辽朝的暫時和平。然而，辽朝擔心宋朝軟弱，企圖侵占更多土地。在1075年，一名辽使萧禧被派往东京要求界定邊界。
當時的宋神宗為了應對這一挑戰，便任命沈括負責談判。沈括不僅精通地理學，更是個細致且認真的官員。他先從枢密院中查閱歷史檔案，以證明那片土地實際上屬於宋朝，並將其轉交給萧禧，這讓萧禧無話可說。
隨後，沈括又被派遣至辽都（今內蒙古巴林左旗南）進行正式出使。在那里，他收集了豐富的地理資料，並訓練他的隨從官員熟悉相關知識。面對辽方提出的問題，沈括和他的隨從們以事實為根據進行回應，使得杨益戒感到措手不及。
在雙方談判過程中，沈括堅定地表達了自己的立場，並最終成功阻止了辽軍的進攻。此舉顯示出了他對國家安全的重視，以及他在外交領域中的卓越才華。
除此之外，沈括還是一位多才多藝的人物。他在天文、历法、音樂、醫藥等領域均有所造詣，並且是《天下郡国图》的作者之一——該書被认为是當時最準確的地圖。此外，他也著有《梦溪笔谈》，其中記錄了自己研究成果以及當代發明，如活字印刷技術，這一發明對後世具有深遠影響。
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