在我国古代科技发展的高峰期，涌现出一大批杰出的科学家，北宋时期的沈括和明朝末年的宋应星则是其中的佼佼者。他俩各自的代表作《梦溪笔谈》和《天工开物》堪称我国古代科技史上两颗灿烂的明珠。
沈括又叫沈存中，公元1031年出生在杭州钱塘，父亲是个中等的官儿，常随朝廷调遣，带着一家人走南闯北。沈括自幼勤奋好学，加上他的母亲知书达礼，教子有方。沈括从小就养成了爱读书、爱思考的好习惯，他提出的各种各样的问题，母亲常常被问得不知如何回答。14岁时，他就把家里的藏书全读完了。
有一年4月，他去山上玩。发现一个奇怪的现象。只见山上桃花依然长得很茂盛，而此时山下的桃花却早巳凋谢了。为什么会产生这种现象呢？他就去问他母亲，可是他母亲也回答不出这个问题。但他并不罢休，又去请教他最好的“老师”，经过不断学习，反复研究、思考，终于得到了答案。原来，山上由于地势较高，气温就比较低，所以开花的时间也就比较晚。
沈括从小就有如此敏锐的观察力，能够进行独立地研究思考，为他后来成为著名的科学家打下了基础。
沈括毕牛从事科学研究。晚年时，他定居在润州，十年间他潜心写作，完成了中国古代科技史上的不朽名著《梦溪笔谈》。
《梦溪笔谈》是部百科全书式的著作，集中反映了沈括一生在自然科学各个领域里的研究成果。
在数学方面，沈括是中国古代数学中“隙积术”和“会圆术”的开创者，“隙积术”是求解垛积问题，属于高阶等差级数求和问题；“会圆术”是已知弓形的圆径和矢高求弧长的问题。对这两个问题，沈括在《梦溪笔谈》中都记载了自己发明的求解公式。
在天文历法方面，沈括有很高的造诣。公元1072年，他受命主持司天监的工作，司大监是当时国家研究天文历法的最高机构。沈括上任后亲自设计和改进了观测仪器：浑仪、浮漏和测日影表，大大提高了天象观测的精确度。
在地学方面，沈括也有独到的研究成果。
温州雁荡山，本为天下奇秀，但自古图籍未有记载。沈括亲自来到雁荡山，进行实地考察，发现这里的山峰峭拔险怪，被山谷环抱其中，但从岭外往内看，却什么也看不到。这种奇怪的地形引起了沈括的好奇心。经过多次考察研究，沈括认为这是由于谷中大水冲击，沙土被冲走，导致巨石岿然挺立。他根据对山顶和山底两方面的考察，断定雁荡奇峰的形成是由于流水侵蚀冲刷所造成的。他把这见解记录在《梦溪笔谈》中。由此，他联想到黄土高原地区的地貌，认为也是同一成因，所不同的只是雁荡是石，黄土高原地区是土。沈括对流水侵蚀地形所作的科学解释，要比近代有“地学之父”称誉的英国地质学家赫顿提出相同学说早了六七百年。
在自然科学的广阔领域里，沈括是一个全方位的研究者。对有关物理学的诸多问题，沈括都有着浓厚的兴趣，进行过卓有成效的研究。譬如，在光学上，他对凹面镜成像问题作了细心的观察，指出物休在凹面镜镜面到焦点之间成正立像，在焦点处无像，在焦点外成倒立像。在声学上，他做过共振实验。他剪了一个小纸人，放在古琴的基音弦上，拨动泛音弦的时候，纸人就会因共振而跳动，拨动别的弦时就没有这种现象；他再另外拿一只同样的古琴，拨动相应的琴弦，纸人也会跳动。沈括的共振实验比达·芬奇的类似的实验早了400年。在磁学上，他关于指南针的认识，表明他走在当时世界科学水平的前列。他指出：用磁石去磨针尖，针尖就指向南方，不过常常微偏东，并不完全指向正南。这就是说，他已经发现了地磁偏角。西方传说哥伦布于1492年发现地磁偏角，即便这样，也比沈括晚了400多年。
对科学研究，沈括有一种“打破砂锅璺（问）到底”的精神。有一次，他在书上读到一句话，说：高奴县“有洧水，可燃。”当时他不清楚洧水是什么东西。后来他到邮延（今陕西延安、富县一带）做官，找到了这种“洧水”。他试着用火一点，果然着了，烧出来的黑烟把墙都熏黑了。看着熏黑的墙壁，他想，能不能用它来制墨呢？说干就干，他立刻把“洧水”燃烧后的炭黑收集起来，做成墨。一用，效果非常好，“墨光如漆”，比用松烟做成的墨还要好。他把“洧水”称为“石油”，这一命名延用至今。
沈括一生到过很多地方，他非常重视平时耳闻目见的创造发明，将它们一一写进《梦溪笔谈》之中。
沈括21岁时，在钱塘老家看到毕昇制作的胶泥活字，爱不释手。于是对毕昇的活字印刷设备和操作工艺作了详尽的调查，以后又记载在《梦溪笔谈》里。如果没有沈括的记载，这项伟大的发明就将永远被埋没。
喻皓是五代末、北宋初年著名的木建筑大师，著有专谈建筑的《木经》一书。可惜这部著作早已佚亡。多亏沈括在《梦溪笔谈》中对喻皓及其所撰的《木经》有所记载，这些记载成了研究中国古代建筑学的宝贵资料。沈括对这位建筑人师非常钦佩，为此他还特地记载了一个喻皓造塔的故事：传说喻皓督造的宝寺塔落成后，人们发现宝塔略微向西北倾斜，于是觉得很奇怪，不懂得赫赫有名的喻皓怎么会犯这样的错误。有人便去间喻皓。不料他听后，哈哈大笑，解释说：“这里的西北风十分强烈，现在塔向西北倾斜，日后，在风力作用下，会变正的。”后来，宝寺塔果然变正了。沈括晚年，怀着崇敬的心情特地去杭州考察了喻皓建造的梵天寺木塔，觉得喻皓的技艺果然名不虚传。
《梦溪笔谈》是部百科全书式的著作，除了人文科学的内容外，自然科学方面的内容涉及天文、地质、地理、物理、化学、数学、气象、工程技术、生物和医学等各个方面。沈括无疑是中国科学史上的一位巨人，他所取得的科学成就使他无可争议地成为中古时代科技文明的杰出代表。
比沈括晚生556年的宋应星是明末清初的一位科技巨人。他一生淡泊功名，专心从事牛产技术的考察，随的寸巴考察所得记录下来，写成《天工开物》一书。《天工开物》记述了直到明代为止的中国古代的各项技术，所以被誉为中国古代技术的百科全书。
《天工开物》全书共18卷，分上、中、下三集，从专门技术的角度，把农业、手工业方面18个生产领域中几千年来积累的经验加以全面概括，构成了一个完整的科学技术体系。它的最大的意义在于系统总结了中国几千年来农业生产的丰富经验，全面反映了明代工艺技术方面的成就。书中配有123幅精美生动的插图，所画的生产工具比例恰当，立体感很强，照着样子就可以制造出来。由于图文并茂，读者打开《天工开物》就像观看电影纪录片一样，把我国300多年前丰富的物产情况，以及那个时候我国工农业发展的特点，一一呈现出来，既生动清晰，又具体直观。
关于农业，这部书记载得特别详尽，无论选种、育种、耕作、水利、土壤、肥料，都有细致的描述。尤其对水稻栽培的全过程都作了详细的记述。宋应星还十分重视经济作物的栽培，例如种植甘蔗，书中具体叙述了怎样选择土壤、选留蔗种、育苗移秧以及中耕培土等增产措施。直到现在，我国广大蔗农仍按照《天工开物》一书记载的做法进行种植。谈到油类作物，书中记述了16种油料作物的产曲率、油的性状以及它们的用途，甚至具体介绍了榨油的方法，这些方法直到现在还在油脂生产中使用着。
明代的手工业生产技术在当时世界是遥遥领先的。《天工开物》记载的工业生产包括纺织业、制盐业、制糖业、陶瓷生产、造纸业、矿业、冶炼业，机械制造业等等，几乎无所不包。
例如纺织业，《天工开物》中详细介绍了缫丝，丝织提花，以及轧棉、弹花、织布、染整等一系列生产工序。明代的提花机结构相当复杂，是当时世界上最先进的纺织机械。《天工开物》中有一幅《花机图》，把提花机画得非常清楚细致，为研究当时的纺织工业和机械制造工业提供了形象的资料。《天工开物》用占全书五分之一的篇幅详细叙述了明代在采矿、冶金和金属加丁方面的技术成就，宋应星是我国历史上第一个系统论述采矿工程的人。书上记载的许多冶金技术，反映了中国当时先进的铸造工艺。
宋应星写《天工开物》时已经47岁了，当时他只是江西分宜县一个分管教育的小官——教谕，由此可以想见他是在非常困难的条件下完成这部科学巨著的。为了写这部书，他从青年时就收集资料，前后整整花了30年的心血，以至于当他47岁动手写作时，由于长期辛劳和用脑过度，看上去像是个年过花甲的老人。
《天工开物》问世后，不仅在我国科技领域中产生深远的影响，在世界科技史上也占有重要的地位。这本书出版不久，就传到日本，以后又译成法文。在法国以《中华帝国古今工业》的书名出版，促进了中国许多先进的科学技术在欧洲的传播。
闻名于世的英国科技史家李约瑟称宋应星是“中国的狄德罗”。把宋应星与同时代的法国思想家、《百科全书》的编撰者狄德罗相提并论，证明了宋应星的辉煌成就和《天工开物》在世界科技史上的重要地位。