公元1082年(宋神宗元丰五年)，沈括从延州知州兼任延路经略安抚使、龙图阁直学士的位置，被贬为均州团练副使、员外郎，到随州“安置”。以方面大员而跌入仕途低谷，沈括却实现了人生的“华丽转身”，写出了“中国科技史上的里程碑”的《梦溪笔谈》，成为“中国科学史上最卓越的人物”。
贬官“安置”，浴火重生
“西伯拘而演《周易》;仲尼厄而作《春秋》;屈原放逐，乃赋《离骚》;左丘失明，厥有《国语》;孙子膑脚，《兵法》修列;不韦迁蜀，世传《吕览》;韩非囚秦，《说难》、《孤愤》……”司马迁在其《报任安书》中，列举了一系列忍辱负重、发愤著述的“倜傥非常之人”，而太史公自身，也是在受宫刑之辱之后，完成了《史记》。
在司马太史公身后千年，以方面大员而被贬到随州“监视居住”的沈括，又演绎了一段在人生低谷成功“逆袭”的故事。
公元1082年(宋神宗元丰五年)，这一年，对52岁的沈括来说，是极为不寻常的人生分水岭。
是年九月，在与西夏军的作战中，永乐城被西夏军攻破，宋军损失惨重，“永乐城陷，蕃汉官二百三十人、兵万二千三百余人皆没。”且死伤的后勤夫役更多。
这一战，对沈括、对北宋王朝，都至关重要。
宋神宗即位，采取对辽以和为主，对西夏以攻为主的策略。1080年，宋神宗力排众议，任命沈括为延州 (今延安)知州兼任延路经略安抚使，派上了对西夏作战的前线。同时，宋神宗乘西夏内乱之机，组织30万大军，发动了进攻西夏的“五路会战”。作为会战中的方面军，沈括亲自指挥了几场战役，取得胜利，攻占了西夏一些军事要塞，朝廷以军功授予他 “龙图阁直学士”的头衔及荣誉称号。
为巩固战果，沈括向朝廷请示在横山建城(军事要塞)，朝廷派来钦差大臣徐禧，却要求在离西夏更近、离宋朝后方更远的永乐建城。由于增援、补给线长，永乐城无形中成为“孤城”，在西夏30万大军进攻下，永乐城被攻破，宋军全军覆没。永乐城失陷，宋神宗组织的“五路会战”彻底失败，宋朝积累起来的物质和军事优势在“五路会战”中丧失殆尽，从此再也没有进攻西夏的勇气和实力。
这一败，对宋神宗的打击至为深重。南宋李焘《续资治通鉴长编》中记载：宋神宗“及闻城陷，涕泣悲愤，为之不食。早朝，对辅臣恸哭，莫敢仰视。”
堂堂大宋皇帝，竟不顾威仪，在君臣面前绝食、痛哭，其悲其愤，可想而知。
贪功冒进的徐禧，已阵亡身死;而身为主帅之一的沈括，虽未死在战场，却也命悬一线。
或许是宋太祖不杀士大夫的 “誓碑遗训”，救了沈括;或许在宋神宗的眼中，沈括还是一个有前功的人才……在公元1082年(宋神宗元丰五年)的十月，朝廷以“措置乖方”罪，贬沈括“授均州团练副使、员外郎，随州安置”。
“安置”一词，在唐宋有着特殊的意义。作为处罚手段，始于唐，初仅为惩罚皇亲及高级官员的方式之一;而到了宋代，或与不杀士大夫的“遗训”相关，这一特殊的惩罚措施，更加普遍施行，遍及一般的文武臣僚。而随州，则一次又一次地发挥了宋太祖“特建”“崇义军”的作用，成为宋太祖及其后人安置获罪功臣等人士的特殊地区。
虽说保全了性命，又被“安置”于随州，离京城较近、条件还好，比流放岭外有天壤之别，“团练副使”一职虽只相当于县武装部副部长的级别，也好歹能有些俸禄，以维持生计……但数月间巨大的落差，从仕宦顶峰一下子摔到谷底的沈括，心情自然极度郁闷。
到随州后，沈括登上城南的汉东楼，写下《登汉东楼》一诗：
野草黏天雨未休，
客心自冷不关秋。
塞西便是猿啼处，
满目伤心悔上楼。
登楼远眺，意在排解愁绪，可映入眼帘的，却是黏天的野草与绵绵的秋雨，寒意沉沉，猿啼凄凄，流落他乡，心冷自寒，悔不当初!
后来，他又在《秀州谢表》中忆及离开随州的情形：“三年无半面之旧，一日见平生之亲。”在随州“安置”三年的孤苦与落寞，跃然纸上。
但沈括毕竟不是随波逐流的庸碌之辈，而是能逆流而上的“倜傥非常之人”。
没有行动自由，不能离开随州，沈括便着手写作或准备写作日后享誉世界的科学史名著《梦溪笔谈》。
《梦溪笔谈》的撰写时间，学界有几种说法。古文献学家、科技史学家胡道静在《梦溪笔谈校正》中提出：《梦溪笔谈》撰述于1086-1093(宋元年间)，大部分于1088年(元三年)定居于润州以后写的;宋史学家李裕民在《关于沈括著作的几个问题》中认为：“作于1082年(宋元丰五年)十月沈括在随州安置后，至迟在迁居润州梦溪园之初已完书。”
二说对 《梦溪笔谈》写作时间的推断，差别在四年左右的时间。一说是离开随州后即写作，一说是在随州即开始写作。可以肯定的是，沈括在随州的三年时光，一点儿也没有虚度。最起码收集整理材料、构思布局等写作的前期工作，沈括在随州已经开始做了。
在《梦溪笔谈》中有一文曰《石斧》：“世人有得雷斧、雷楔者，云雷神所坠，多于震雷之下得之，而未尝亲见。元丰中，予居随州，夏月大雷震，一木折其下，乃得其一楔，信如所传。凡雷斧，多以铜铁为之，楔乃石耳，似斧而无孔。世传雷州多雷，有雷祠在焉，其间多雷斧、雷楔。按《图经》，雷州境内有雷、擎二水，雷水贯城下，遂以名州。如此，则‘雷’自是水名，言多雷乃妄也……”
夏天打雷，树折木断，本是常见的自然现象，而沈括，却细致观察，旁征详考，由树下搜得一“楔”，穷而究之……
由此，我们可以看到，看过半百、身处逆境、“安置”随州的沈括，作为官宦已淡然逝去，而作为科学家，则浴火重生了。
十年科举，不中不休
如果，沈括没有被贬官到“随州安置”，或许可以平步青云，出将入相;但作为科学家的沈括，可能就与历史失之交臂了。
宋朝不杀士大夫的“安置”制度，不仅仅是保留了人才，而且使许多人才有了质的升华。沈括如此，苏轼亦如此。
难怪美国学者费正清认为，北宋与南宋是中国历史上最辉煌的时期。而英国学者李约瑟在《中国科学技术史》中则说：“每当人们在中国的文献中查考任何一种具体的科技史料时，往往会发现它的主焦点就在宋代，不管是在应用科学方面，还是在纯粹科学方面都是如此。”
在我们的教科书中，一直说宋代 “积贫积弱”。 “贫”指国力、财政上面的贫乏困窘; “弱”指在军事竞争中力量薄弱。这与宋太祖 “文以靖国”、 “右文抑武”的治国方略密切相关，对武将与藩镇势力的防范过严，甚至出现将不知兵、兵不知将的局面，当然会影响到军队的战斗力。而 “文以靖国”、鼓励工商、中外交往频繁，则造成社会的繁荣，汴京城 “清明上河图”便是一个缩影。
从沈括的人生历程中，我们也可以看到社会环境对其成长的意义。
《宋史·沈括传》载，沈括“以父任为沭阳主簿”。沈括父沈周，进士出身，历任汉阳掾、高邮从事、大理丞监苏州酒务，从地方佐官一步步做起，后来升到润州、泉州、明州等地知州的位置。
据胡道静《梦溪笔谈校证》，沈括生于公元1031年。公元1051沈周去世，沈括三年父丧服满，按当时的政策照顾，24岁的沈括被分配到沭阳县做主簿。
主簿一职，朱熹在其《建宁府建阳县主簿厅记》中说得明白：“县之属有主簿，秩从九品，县一人，掌县之簿记，凡户租之版，出内之会、符檄之委、狱讼之成，皆总而治之，勾检其事之稽违，与其财用之亡失，以赞令治，盖主簿之为职如此。”
沈括一参加工作，就有了一个事关秘书、司法、财政等各项事务的副股级领导岗位，应该说是受到相当的优待与照顾了。但沈括并不满足，一边干好本职工作，一边复习备考，一直苦苦地坚持了十年，终于在公元1063年三十三岁时考中进士。
钱惟演生长在北宋初，且是吴越王之子，自然受到特殊优待，一入仕途，即进入中直机关，不需为科举操心;欧阳修为考进士，几落几起，煞费苦心，幸好一参加工作即受到作为主官的钱惟演的爱护与提携;而欧阳修考中进士的时候，沈括才出生，虽然因父亲的缘故照顾了一个从九品之职，但非从政正途，因而不考中进士不罢休……从这三个与随州有关的三代文人身上，可以看到宋代科举制度在社会生活中越来越重要的意义。
科举制度的完善，是北宋“文以靖国”的一个重要方面。
唐代的科举，考生考前常把作品送给达官贵人乃至主考官员去看，人为因素的影响自然很大。宋代科举考试，发展出弥封(糊名)、誊录等技术操作办法，使得主考官员即使想照顾谁，也难以操作。欧阳修称宋代的科举制度 “无情如造化，至公如权衡”。缺乏家世背景的平民，往往能脱颖而出，进入仕途。《宝四年登科录》记载，录取进士601人，其中官僚家庭出身184人，平民家庭出身417人。而以科举步入仕途，自然社会认可度高，上升空间大。
沈括进士及第，任扬州司理参军，虽为佐官，但三年后即入京为官了。
沈括入京任馆阁校勘，编校昭文馆书籍，删定三司条例。虽品级不高，但皇家馆阁资源丰富，沈括对学术研究又极有兴趣，因而利用这一条件深入研究天文历算，为日后从事历算仪象方面的工作奠定了基础。1072年，沈括被任命为兼提举司天监，主持司天监的工作。已对此领域成竹在胸的沈括，对司天监进行整顿和改革，淘汰了不学无术者，招募进有真才实学的人士，编修新历《奉元历》，并在对天文仪器作了系统的研究后，写出《浑仪》、《浮漏》、《景表》等文，得到批准后，研制出新的测量仪器，“浑仪、景表、五壶浮漏，后皆施用。”因此而被升迁为右正言、司天秋官正。
穷究本末，汇聚“笔谈”
虽然宋神宗采取对辽以和为主的策略，但宋辽之间，小的磨擦还是不断出现，甚至危机重重。
《宋史·沈括传》等史籍就着重记载了沈括出使辽国，化解僵局的故事。
公元1075年，辽国派使者萧禧来宋，说宋军在辽国蔚州、应州、朔州等地建设军事设施，侵犯了他们的领土，要求与宋重新划定两国在这三州的边界线。辽使者萧禧来势汹汹，“留馆不肯辞，曰：‘必得请而后反。’”即住在馆舍里，你不依我，我就不走!
辽国认为宋军设施建设在河东黄嵬山以北，而这些地方都应该属于辽国。宋方则坚持以长城为宋辽边境线，却找不到证据，但坚决不同意以黄嵬山为界，双方僵持不下。
多次谈判，都没有结果。无奈之下，宋神宗派沈括以侍读学士的身份出使辽国。为了不辱使命，沈括做足了功课，到枢密院查阅历史典籍，发现过去“所议疆地书，指古长城为境”，双方争执的黄嵬山，在长城以南30里处，若满足辽国要求，势必把国界南移30里，放弃大片国土。
宋神宗得到沈括的报告，“帝喜曰：‘大臣殊不究本末，几误国事。’”
沈括对待问题穷究本末的科学精神，于此可见一斑了。
宋神宗叫沈括将“所议疆地书，指古长城为境”的历史依据，画成示意图给辽国使者萧禧看，萧禧始理屈词穷。
同年4月，沈括出使辽国。他把搜集到的大量典籍依据，预先让随行人员熟读成诵。到达辽国朝廷后，与辽国枢密副使杨益戒进行谈判。在谈判的唇枪舌剑中，杨益戒一提出问题，沈括立即以铁的事实加以答复。一连几天的谈判，沈括滴水不漏，铁证如山，理直气壮，说得杨益戒无以言对。杨益戒不禁有些恼羞成怒，带着威胁意味地说道：“数里之地不忍，而轻绝好乎?”
沈括大义凛然，针锋相对：“今北朝弃先君之大信，以威用其民，非我朝之不利也。”
辽国不遵守历史协议，轻启事端，反而还要宋国承担破坏和平友好的责任;沈括据理力争，有理有力，指出辽之失信于其先君、加威于其民，在道义上，正是辽国的不利，而不是宋国的不利。
如此六次谈判，辽国“知不可夺，遂舍黄嵬”。宋朝终于取得了外交胜利，这在宋辽外交史上是十分少见的。
而沈括在归国的路上，还“图其山川险易迂直，风俗之纯庞，人情之向背，为《使契丹图抄》上之。”作为使臣，完成使命之后，还给自己加任务，将辽之山川、道路形势与人情风俗一一描绘，作为宝贵的第一手资料进呈朝廷;而作为科学家，穷究本末的科学精神，又融汇于这一笔一画的观察与描绘之中。
沈括始终保持着一个科学家的敏锐目光与实证精神。
在他任延州(今延安)知州兼任延路经略安抚使的时候，即首先将历史上称作“石漆、石脂水、火油、猛火油”等名称的物体，统一命名为石油，并对石油作了极为详细的论述：
鄜、延境内有石油，旧说“高奴县出脂水”，即此也。生于水际，沙石与泉水相杂，惘惘而出，土人以雉尾挹之，乃采入缶中。颇似淳漆，然之如麻，但烟甚浓，所沾帷幕皆黑。余疑其烟可用，试扫其煤以为墨，黑光如漆，松墨不及也，遂大为之。其识文为“延川石液”者是也。此物必大行于世，自余始为之。盖石油之多，生于地中无穷，不若松木有时而竭。今齐、鲁间松林尽矣，渐至太行、京西、江南，松山大半皆童矣。造煤人盖知石烟之利也。石炭烟亦大，墨人衣。余戏为《延州诗》云：“二郎山下雪纷纷，旋卓穹庐学塞人。化尽素衣冬未老，石烟多似洛阳尘。”
这段千年之前的叙述，颇为耐人寻味。一个负有军国大任的方面大员，不仅对“土人”采集的“脂水”产生了兴趣，还亲自作起了实验，将其烟尘做成了写字的墨，并成为有“地理标志”的化工产品“延川石液”。而他对于石油及其产品使用前景的推断，更是令松山多“童(秃)”、石油价格牵动世人神经的今人，无限感慨。
“学而优则仕”，是中国无数读书人的理想，沈括也不能免俗。但可贵的是，他始终有一颗童心，对大千世界有浓厚的兴趣，并刨根问底、穷究本末。这一特质，使他在天文、地理、水利、军事等诸多方面贡献突出。《宋史·沈括传》称，“括博学善文，于天文、方志、律历、音乐、医药、卜算，无所不通，皆有所论著。”同时，这一特质，也使他在因党争、军事失利而遭贬之时，又找到了一个人生的支点。
“满目伤心悔上楼”，这是沈括在随州一时的情绪。作为科学家、作家的沈括，没有多少时间用于“伤心”，整理平生对科学现象的观察研究，考证朝廷故实、耆旧出处，这是一个浩大的系统工程，成为他晚年生活的重要内容，终于在镇江梦溪园撰写完成了《梦溪笔谈》。英国学者李约瑟称沈括是“中国科学史上最卓越的人物”,《梦溪笔谈》是“中国科学史的里程碑”。
有宋一代，正是有了沈括这类人的不懈追求及其影响，才有了百花齐放的文化、科学成果，才有了宋代社会的繁荣。火药、指南针、印刷术，其关键改进期、应用普及期及向外传播期都是在那个时代。
1979年7月1日，为了纪念沈括，中国科学院紫金山天文台将该台在1964年发现的一颗小行星2027命名为沈括。
今天，“沈括星”依然在天宇中熠熠生辉。
