通才型科学家——沈括与苏颂。
英国学者李约瑟在其皇皇巨著《中国的科学与文明》（即《中国科学技术史》）的导论中说：“每当人们在中国的文献中查找一种具体的科技史料时，往往会发现它的焦点在宋代，不管在应用科学方面或纯粹科学方面都是如此。”“就技术的影响而言，在文艺复兴之时和之前，中国占据着一个强大的支配地位。……世界受中国古代和中世纪的顽强的手工业者之赐远远大于受亚历山大时代的技工、能言善辩的神学家之赐。”一句话，宋代是中国科学技术史上的坐标和里程碑！
两宋时期，中国的科学技术获得了令人瞩目的发展。“四大发明”之中，除造纸术以外，在印刷术、指南针和火药的发明和发展过程中，宋代都占有特殊的地位。就促进文化的传播与发展而言，印刷术显得尤其重要，因而素来享有“文明之母”的美称。至于其他科技领域，宋代也是成就卓越，不但推动了这一时期的经济发展和文化繁荣，对人类文明进程也产生了极其深远的影响。
沈括和苏颂是宋朝的两位通才型科学家，他们代表了宋代科技经验主义的杰出成就。
沈括像
沈括，字存中，浙江钱塘（今属杭州）人，北宋杰出的科学家、政治家。《宋史?沈括传》说他“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”。沈括晚年卜居镇江梦溪园，自号梦溪丈人，撰写了不朽名著《梦溪笔谈》。
《梦溪笔谈》是一部包含古代自然科学、工艺技术及社会历史现象的综合性笔记体著作。全书共分三十卷，其中《笔谈》二十六卷，《补笔谈》三卷，《续笔谈》一卷。全书有十七目，六百零九条，内容涉及天文、历法、数学、物理、化学、生物、地质、医学等各门学科，总结了中国古代，特别是北宋时期的科学成就。在社会历史方面，对西北和北方的军事利害、朝廷典制礼仪的演变、赋役制度的利弊，都有较为翔实的记载。该书在国内外受到广泛重视，被李约瑟评价为中国科学史上的坐标。
沈括通过精确测量子午圈，发现了地磁偏角的存在，比欧洲早了四百年。根据当时日食和月食的观测情况，他分析出太阳和月亮是球状的，而不是平面的，从而扩展了中国早期天文学的理论。沈括还确定出北极星几个世纪运转的位置，使得海员在利用指南针航行时能够更准确地确定方向。沈括对地质学也颇有研究，通过对自然现象的长期观察，阐明了有关地貌学和气候变化的原理。他推断华北平原是由黄河等河流的泥沙冲积而成的，这是对华北平原形成原因的最早的科学解释。在西欧，直到18世纪末期，英国人郝登才谈到流水的侵蚀与搬运作用，这比沈括晚了大约七百年。另外，沈括还是最早使用“石油”这个名称的科学家。
执掌司天监期间，沈括举荐平民天文学家和数学家卫朴，两人一起运用宇宙学假设，描绘行星运行轨道的变更。在卫朴的协助下，沈括连续五年、每晚三次记录和测绘月亮的运行轨迹，修正了月亮运行的测量误差。其间由卫朴主持修订了《奉元历》，后来沈括又提出了能跟天文实际比较吻合，更便利于掌握和安排农时的“十二气历”。因为政治斗争和观念差异，朝廷只是部分接受了他们的研究成果。
宋朝是中国古代数学最辉煌的时期之一，沈括的《梦溪笔谈》中，有十多条有关数学的讨论。沈括从实际计算需要出发，创立了“隙积术”和“会圆术”。他通过对堆起来的酒坛和垒起来的棋子等有空隙堆积体的研究，提出了求其总数的正确方法，这就是“隙积术”，即二阶等差级数的求和方法。这项研究发展了自《九章算术》以来的等差级数问题，开辟了古代数学史上高阶等差级数研究的方向。在计算田亩时，沈括提出了已知圆的直径和弓形的高，求弓形的弦和弧长的“会圆术”。这一方法不仅促进了平面几何学和球面三角学的发展，在天文学计算中也发挥了重要的作用。
沈括还是出色的水利专家。早年任沭阳县（今属江苏）主簿时，他就主持了治理沭水的工程，不仅解除了水灾威胁，还开垦出七千顷良田。在客居宁国县（今属安徽）时，他参与了胞兄沈披主持的修筑万春圩（今安徽芜湖境内）工程，开辟出一千二百七十顷能排能灌、旱涝保收的良田，并写下了圩田方面的著作《万春圩图记》。熙宁五年（1072年），沈括主持汴河的水利建设。他采用“分层筑堰法”，测得开封和泗州之间的地势高差，单位竟精确到了寸分，仅用四五年时间，就取得引水淤田一万七千多顷的成绩。
苏颂，字子容，福建同安（今属厦门）人。他为政宽仁，体恤百姓，元祐中官至宰相。他毕生好学，天文、地理、历算、音乐、医药无所不通，尤精于历代典故。
宋仁宗嘉祐年间，苏颂主持了《本草图经》的编写工作，于嘉祐六年（1061年）完成。这是流传至今的第一部有图解的药物学著作，涵盖了药物学、植物学、动物学、矿物学和冶金学等学科的许多知识，不仅为药性配方提供了依据，而且为历代本草的纠谬订讹做出了贡献，使不少过去无法辨认的药物得以确认无误。明代李时珍推崇它“考证详明，颇有发挥”。
苏颂曾经两次出使辽朝，每次往返时间多达四个多月，还三次担任接待辽使的伴使。其间，他十分注意搜集整理辽国的政治制度、经济实力、军事设施、山川地理、风土民情、外交礼仪等情况，及时向朝廷提供，为协调宋、辽关系做出了贡献。
但苏颂最大的成就莫过于创建水运仪象台，这是集观测天象的浑仪、演示天象的浑象、计量时间的漏刻和自动报时的机械装置于一体的综合性观测仪器，元祐元年（1086年）开始设计，元祐七年（1092年）全部竣工。整座仪器高约十二米，宽约七米，是一座上狭下广、呈正方台形的木结构建筑。全台共分三隔，上隔放浑仪，顶板可以自由开启，已具有现代天文观测室的雏形，中隔置浑象，下隔包括报时装置和全台的动力机构，其中的擒纵器则是报时的关键部件。
苏颂在《新仪象法要》中详细描述了水运仪象台的设计要点，认为自己的成功是以东汉发明家张衡和其他早期天文学家、机械专家的成就为基础的。金兵攻入汴京后，掠走了水运仪象台，运至燕京，最后毁于蒙金战争中。
水运仪象台是11世纪末中国杰出的天文仪器，也是世界上最古老的天文钟。李约瑟等人认为它可能是欧洲中世纪天文钟的直接祖先，说明近代机械钟表的关键性部件——擒纵器也是中国发明的，反映出中国古代天文学和力学知识及应用已经达到相当高的水平。
1958年，王振铎先生按1∶5的比例复制了水运仪象台的模型。其后李约瑟以及美国、日本和中国台湾地区的科学家也成功复制或仿制了水运仪象台。2011年，国内首台按1∶1比例仿制的水运仪象台在厦门市同安区的苏颂公园落成，这个水运仪象台可以运转，是苏颂公园的“镇园之宝”。
沈括和苏颂的例子说明宋朝任用了许多具备科学知识的官员，这些人掌握了多个学科的知识，有利于宋朝的社会管理、军事和经济发展。
