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1080年，为了抵御西夏，十分了解沈括能力的宋神宗任命他为延州（今陕西省延安市）知州，全权主管本路军务。
在此期间，沈括发现当地人常用一种褐色**烧火做饭、点灯取暖，他对这种**的产地、状态、特点、开采等进行了深入研究，命名为“石油”
。
沈括还发现石油燃烧后可以制作质量更好的墨，于是首创了石油墨，称为“延州石液”
，受到制墨行家苏轼等人的赞赏。
此后，石油的推广使用更为广泛，并被改造成为宋代重要军事武器。
沈括晚年隐居在润州（今江苏省镇江市）的梦溪园，创作《梦溪笔谈》。
《梦溪笔谈》共三十卷，分为十七目，六百零九条，是记载我国自然科学、工艺技术、社会历史现象的综合性笔记体著作。
其中介绍自然科学的内容超过三分之一，尤其详细记载了我国北宋时期在科学技术方面的卓越贡献和他自己的研究成果。
比如沈括研究指南针，发现它并没有指向正北，而是存在一个偏角，这个发现比西方早了四百多年；他还将纸人放在琴弦上，拨动琴弦则纸人共振，这就是应弦共振，这个实验比西方早了五百年。
《梦溪笔谈》在国内外产生了深远的影响，英国科学史学家李约瑟评价它为“中国科学史上的坐标”
。
19世纪时，它就因记载了活字印刷术而闻名于世。
20世纪，法、德、英、美、意等国的学者对它进行了系统深入的研究。
1095年，沈括因病去世，享年六十五岁。
沈括一生在数学、物理学、化学、地理、天文、水利、医药、军事等多方面取得了成就，研究领域极为广阔，对后世影响深远。
【原文】时赋近畿（jī）户出马备边，民以为病，括言：“北地多马而人习骑战，犹中国之工强弩也。
今舍我之长技，强所不能，何以取胜？”
——摘自《宋史?卷三百三十一》
【译文】当时朝廷要求京城附近地区的民户出马充作赋税以保卫边境，百姓把这当作祸害。
沈括进言：“北方地区马多而且当地人熟悉骑马作战，好比中国擅长强弩。
如今舍弃我们擅长的技艺，勉强去做不擅长的事，怎么能够取得胜利？”
词语积累
昼警夕惕（tì）：警，警戒；惕，小心谨慎。
日夜都警惕小心。
无所不能：没有什么事情是做不到的。
形容神通广大。
神领意造：领，领会；造，创造。
用心神领会、创造出艺术形象。
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