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妥協的局面，但辽朝趁宋朝軟弱之際，企圖進一步侵占宋朝領土。公元1075年，辽朝派大臣萧禧至東京要求劃定邊界。
宋神宗派遣的大臣與萧禧進行談判，但雙方未能達成一致。沈括因其精通地理和細致周到的工作態度，被選為新的談判代表。他先是到枢密院查閱過往議定的邊界文件，並將相關資料呈報給宋神宗，以證明那片土地應屬於宋朝。
隨後，沈括被派往上京（辽朝的都城）進行正式的談判。在那里，他收集了許多的地理資料，並讓隨從官員熟悉這些信息。在對話中，他用事實和證據來回擊辽方提出的問題，使得杨益戒不得不放棄他的無理要求。
沈括不僅在外交事務上展現了卓越的能力，也是一位研究興趣廣泛、科學素養高超的人。他在天文、歷法、音樂、醫藥、數學等領域都有深入研究，並且對《夢溪筆談》中的記載充滿熱情，這本書也成為了一部珍貴的文化遺產。
此外，他還發掘並推廣了活字印刷技術，這種技術比之前雕版印刷更為便捷，是我國古代四大發明之一。通过他的努力，不僅提升了國家的地理知識水平，也促進了科技發展，为后世留下了一份宝贵财富。
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