自宋真宗之後，宋朝長期以大量的银绢作为贡品，以此维持與辽朝的和平关系。然而，辽朝见宋朝软弱，便谋求进一步侵占其领土。公元1075年，辽国派大臣萧禧至东京要求划定边界。
宋神宗派出一系列谈判代表，但无果而终。沈括因其细致认真和对地理知识的精通，被重新派往谈判。此前，他曾是新法支持者之一，并在枢密院中查阅历史边界文件，为宋神宗提供了有力的证据。
随后，沈括又被任命为使节前往辽国。他不仅收集了丰富的地理资料，还让随从官员背诵这些信息。在与辽国宰相杨益戒的会谈中，他以事实和数据回击对方，使得杨益戒无法反驳，最终放弃了无理要求。
返回东京后，沈括继续深入研究地形勘察，并制作了一系列立体地图模型，以此来帮助政府更好地了解边境情况。在他的努力下，《天下郡国图》成为了当时最准确的地图。
除此之外，沈括还是一个多才多艺的人物，在天文、历法、音乐、医药等领域都有所建树。他晚年居住在梦溪园期间，将自己的一生经验记载于《梦溪笔谈》中，其中还记录了许多劳动人民的发明创造，如毕升的活字印刷技术，这项技术对后世产生了深远影响。
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