庆历四年（1044年）王安石居官的第三年，曾回到过家乡，他侍母弟还是严格遵循孝悌的原则。这一年，24岁的王安石添了个儿子，取名王芳，这是从《诗经·邶风·北风》中借取的，芳是大雪纷纷之貌。这可以从一个侧面反映他依恃“六艺”之深。次年，三年的签书淮南判官的任期满了，他又来到京师听候新的任命。正当王安石高中进士与签判扬州之际，范仲淹正好担任副相。在仁宗的动员下，上了“陈十事疏”，发动庆历新政，锐意改革，刷新吏治之际，但新政很快就失败了。此番王安石重临皇城，看到的依然是弊政处处，不像范仲淹在《岳阳楼记》中写的政通人和、百废待举的样子。王安石对时政很失望，他不想按一般官场惯例在京谋求翰林院等接近中枢、易受赏识的官职，翼求得到较快升迁的机会，而是立志到地方上去考察时弊，寻求改革之道，充实他的治国良策。庆历七年（1047年），他又离开京师，仆仆风尘，来到东海之滨的鄞县（今浙江宁波）充当知县去了。正如他写下的《读诏书》诗说的：“去年东出汴河梁，已见中州旱势强。日射地穿千里赤，风吹沙度满城黄。近闻急诏收群策，颇说新年又亢阳。贱术虽工难自献，心忧天下独君王。”那样，王安石看到旱灾严重，民生维艰和朝政黯淡。他自认为已有救民于水火的良策，但条件不成熟，还难自献。因此，他要到地方去开创业绩和政治声望，以便更上一层楼。
思想卓越
王安石从小随父宦游南北，对北宋中期隐伏的社会危机有所认识。在他进入仕途担任地方官吏时，能够关心民生疾苦，多次上书建议兴利除弊，减轻人民负担。由于较长时期接触了解社会现实，“慨然有矫世变俗之志”。嘉祐三年（1058年）《上仁宗皇帝言事书》，系统地提出了变法主张，要求改变北宋“积贫积弱”的局面，抑制大官僚地主的兼并和特权，推行富国强兵政策。在他任参知政事和宰相期间，取得神宗的支持，抓住“理财”和“整军”两大课题，积极推行农田水利、青苗、均输、方田均税、免役、市易、保甲、保马等新法，史称“王安石变法”或“熙宁变法”。由于受到以司马光为代表的大官僚大地主集团的坚决反对，神宗后来也动摇、妥协，革新派内部又产生裂痕等，新法终被全部废止。安石变法，虽然归根结底是为加强皇权，巩固封建地主统治地位，但在当时对生产力的发展和富国强兵，确曾起了推动的作用，也在一定程度上减轻了人民的负担，在历史上有其进步的意义。
为了给变法确立理论根据并反击守旧派，安石提出“天变不足畏”，“尚变者，天道也”，用“新故相除”的进化观点驳斥了守旧派的“道不可变”的形而上学论调；同时又公然提出“祖宗不足法”，认为“祖宗之法，未必尽善，可革则革，不足循守”（《司马温公传家集·学士院试李清臣等策目》）。在变法过程中，他更设置专局，使子芳及门人修撰《诗》、《周官》三经新义，对新政从理论上加以解释与阐发，并通过政府力量作为学校诵习的定本，被称为“新学”，直接或间接为推行新法服务。上述这些思想，具有一定的进步意义。
王安石不仅是一位著名的政治家和思想家，同时也是一位卓越的文学家。他为了实现自己的政治理想，把文学创作和政治活动密切地联系起来，强调文学的作用首先在于为社会服务。他反对西昆派杨亿、刘筠等人空泛的靡弱文风，认为“所谓文者，务为有补于世而已矣。所谓辞者，犹器之有刻镂绘画也。诚使巧且华，不必适用；诚使适用，亦不必巧且华。要之以适用为本，以刻镂绘画为之容也。”正因为安石以“务为有补于世”的“适用”观点视为文学创作的根本，他的作品多揭露时弊、反映社会矛盾，具有较浓厚的政治色彩。今存《王临川集》、《临川集拾遗》、《临川先生歌曲》等。
王安石为“唐宋八大家”之一，他的散文，雄健简练，奇崛峭拔。大都是书、表、记、序等体式的论说文，阐述政治见解与主张，为变法革新服务。这些文章针对时政或社会问题，观点鲜明，分析深刻。长篇则横铺而不力单，短篇则纡折而不味薄。《上仁皇帝言事书》，是主张社会变革的一篇代表作，根据对北宋王朝内外交困形势的深入分析，提出了完整的变法主张，表现出作者“起民之病，治国之疵”的进步思想。《本朝百年无事札子》，在叙述并阐释宋初百余年间太平无事的情况与原因的同时，尖锐地提示了当时危机四伏的社会问题。期望神宗在政治上有所建树，认为“大有为之时，正在今日”。它对第二年开始施行的新政，无疑吹起了一支前奏曲。《答司马谏议书》，以数百字的篇幅，针对司马光指责新法为侵官、生事、征利、拒谏四事，严加剖驳，短小精悍，言简意赅，措词得体，体现了作者刚毅果断和坚持原则的政治家风度。王安石的政论文，不论长篇还是短制，结构都很谨严，主意超卓，说理透彻，语言朴素精练。“只用一二语，便可扫却他人数大段”（刘熙载《艺概·文概》），具有较强的概括性与逻辑力量。这对推动变法和巩固北宋诗文革新运动的成果起了积极的作用。王安石的一些小品文，脍灸人口，《鲧说》、《读孟尝君传》、《书刺客传后》、《伤仲永》等，评价人物，笔力劲健，文风峭刻，富有感情色彩，给人以显豁的新鲜感。他还有一部分山水游记散文，如《城陂院兴造记》，简洁明快而省力，酷似柳宗元；《游褒禅山记》，亦记游，亦说理，二者结合得紧密自然，既使抽象的道理生动、形象，又使具体的记事增加思想深度，显得布局灵活并又曲折多变。
毕升
毕升（？~1051年），北宋时代的人，活字版印刷术的发明者，与其同时代的沈括所著《梦溪笔谈》中对其发明有详细记述。活字印刷在宋仁宗庆历元年至庆历八年间发明。毕升发明的活字印刷，是中国古代四大发明之一。
雕版印刷比起手工抄写，已方便得多。但是雕版仍有缺点，雕刻一部大书，需要不少人力、物力，很不经济，同时书板还占据大量空间。活字印刷术的发明，是印刷史上的一次伟大的技术革命。据沈括《梦溪笔谈》卷十八的记载，毕升用胶泥刻字，一个字，一个印，用火烧硬。先预备好一块铁板，铁板上面放着松香、蜡、纸灰等，铁板四周围着一个铁框，在铁框内密密地摆满字印。满一铁框为一板，拿到火上加热，药就溶化，用一平板把字压平。为提高效率，用两块铁板，一板印刷，另一板又排字。这块板印完，第二板又准备好了，这样互相交替着用，印得很快。每一个单字，都有好几个印，如“之”、“也”等常用字，每字有二十多个印，以备一板内有重复时用。至于没有预备的冷僻生字，则临时写刻，用草火马上烧成。把字印按照韵目分类，安放在木格子里。根据毕升的试验，假使只印三两本显不出简便，假使印数百、数千本，就极为神速。他的方法虽然原始简单，但与现在铅字排印的基本原理相同。
遗憾的是，沈括对于毕升的生平事迹，没有交代清楚，只说他是“布衣”，没有做过官。在之后的记载中，凡是讲到毕升的，只不过重复或节录沈括原文，至今还未发现任何新的文献。不少外国学者说他是一个铁匠，也是根据《梦溪笔谈》，因沈括说有一位老锻工毕升，曾在皇宫中用铁锻炼黄金。有人说他是四川人，但没有提出任何证据。当他发明活字板时，沈括只是十几岁的小孩。毕升死后，他发明的泥活字印，为沈括的侄子辈所获得，作为古董般保藏起来。所以毕升与沈家或有亲戚关系，沈括是杭州人，毕升可能也是杭州一带人。
1993年，有报道说湖北英山发现毕升墓碑，此碑风化严重，又遭撞击损伤，笔画多有残缺，年号难以确定。但有人认为此碑的墓主即为发明活字的毕升。
明朝正德年间（16世纪初），在河南汝南地方一个武官家中，从地下掘出黑子数百颗。每子有一字，书法像唐欧阳询的字体，坚硬如牛角。当时有人以为这些就是宋活字，它的精巧，非毕升不能造。不过这只是后人的一种推测。毕升的胶泥活字，是经过苦心设计的，因为这牵涉到刻字、排版、印刷等实际技术问题。清朝道光年间安徽泾县有一位教书先生翟金生，仿照毕升的老法子，费了三十年心血，造成同骨头牛角一样硬的泥活字十万多个，到1844年才印出《泥版试印初编》，可知泥活字印刷并不是一件简单的事。过去有些学者以为泥活字一触即碎，不能印刷，并说胶泥刻字，不合情理，可能指的是金属活字，或铸字的模型，因而怀疑毕升是否真的用过胶泥活字。其实泥活字“坚贞同骨角”，并且印得字画清楚。据近年新发现的几种泥活字印本和翟金生的泥活字实物，就可用来否定上述主观臆说了。又有人提出毕升的胶泥，不是普通的泥土，而是炼丹时用来密封炉顶的“六一泥”。实际上，清代翟金生用的只是普通泥土，并非用七种药物合成的所谓“六一泥”。同时，李瑶在杭州仿宋胶泥印书，朝鲜用陶字印《三略直解》，也都根本不提“六一泥”。“六一泥”之名只见于宋人医方，及《道藏》内《丹房须知》、《太极真人杂丹药方》等道书中。而正统《道藏》清代学者是很难见到的。所以说普通胶泥不能印书，要印书须得用“六一泥”的说法，是没有依据的。
毕升发明活字不久，南宋周必大于1193年就用泥活字印刷自己著作的《玉堂杂记》。后来的人除沿用毕升的泥活字外，元代王祯又制成木活字。其实木活字毕升早已考虑过，他发现木头的纹理有疏密，沾水后高低不平，并且与药相粘，取下不便，所以舍木用泥。清代包世臣也说过用木活字印书，印了两百部，字画就胀大模糊，而泥版可印至千万而不失真。元、明两代，又有人利用锡、铜、铅等材料铸成金属活字，与雕版印刷相辅而行。
毕升的泥活字传到朝鲜，称为“陶活字”。朝鲜人利用毕升活字印刷的原理，推陈出新，早在王氏高丽高宗时（约1234年）已用铸字印书。李氏朝鲜太宗三年（1403年）以后，铸造活字二十余次，铸成铜活字二三百万个，并在世宗十八年（1436年）铸成世界最早的铅活字。活版印刷后来由朝鲜又传到日本。越南在黎圣宗光顺三年（1462年）已能很迅速地排印中越诗人唱和的诗篇。这些都是中国系统的汉文活字。西洋活字印刷术由德国而后传到欧洲各国，以及新大陆的美洲。因为文字与中国不同，看起来似乎另成一系统。但自16世纪以来，不少的西方学者均认为欧洲的活字印刷术也受到中国的影响。所以中国发明的印刷术（雕版与活字板），不但直接传播到亚洲各国，并且影响了整个世界，对人类文化有着极其重大的贡献。
沈括
沈括（1031年~1095年），字存中，是钱塘（今浙江杭州）人。宋仁宗嘉祐八年（1063年）进士。曾参与王安石的变法运动。一生都勤奋好学，无论是在天文、方志、律历、医药等方面无所不通。他所写的《梦溪笔谈》集其一生的研究和见闻的精华，其中涉及到了数学、地理、水利等各个方面。他的父亲沈周长期在外面做官，沈括十岁起就跟随父亲走南闯北，获得了很多见闻。他从24岁起，开始做官，又到了好多地方。33岁那年，他考上了进士，不久又调到京城昭文馆编校图书。他在馆中读了大量藏书，学识更加长进了。
科学研究
沈括的童年和少年时代，就是在这样一个充满书香气息的温馨环境中度过的。然而，人生并不总是一帆风顺的，人也不能一世停留在宁静的港湾。尤其是对于那些“天将降大任”的天才，命运似乎更为坎坷。就在沈括刚满18岁的时候，父亲去世了，家计顿时艰难起来。沈括只好外出做官。从那时起，政务便占据了这位天才科学家一生的大部分时间。但是，无论仕途多么险峻，宦海如何浮沉，公务怎样繁忙，他得志也罢，失意也罢，都从未放弃过科学研究。凭着超凡的意志、敏锐的观察力和过人的精力，他不停地攀登，终于达到了一个光辉的顶点。沈括知识渊博，天文地理、数理化、医药以及文学艺术，无不通晓。他在科学研究上涉猎范围之广，见解之精辟，都是同时代人所望尘莫及的。他从事的许多项目都代表了时代的水平，具有世界意义。在天文学方面，沈括制定了《奉元历》，制造了新的天文仪器，把天文研究又推向一个新的高峰。此外，最突出的贡献是他发明了“十二气历”。按中国古代历法，阴历和阳历每年相差11天多，古人虽采用置闰的办法加以调整，仍难做到天衣无缝。沈括经过周密的考察研究，提出了一个相当大胆的主张：废除阴历，采用阳历，以节气定月，大月31日，小月30日。这种历法当然是比较科学的，对于农民从事春耕、夏种、秋收、冬藏十分有利，然而却因否定了老祖宗的“经义”而受到上层统治阶级的抵制，迟迟未能推行。青山遮不住，毕竟东流去。科学最终一定会战胜愚昧。在沈括之后900年，英国气象局使用了以节气定月的“萧伯纳历”。如今，沈括所提倡的阳历法的基本原理，已为世界各国所接受。沈括一生为官，四处飘泊，几乎走遍了大半个中国，峭拔险怪的名山，一碧万顷的平川，烟波浩渺的湖泊，飞湍急流的江河，到处留下了他的足迹。
他深邃的目光，透过青山秀水，看到了它们的沉浮变迁。比如在雁荡山，沈括发现了一个奇怪的现象：他曾游览过不少名山，都是从岭外便能望得见峰顶；而雁荡山却不然，只有置身山谷，才能看到高耸入云的诸峰。经过再三琢磨，沈括得出了结论：是山谷中的大水，将泥沙冲尽之后，这些巨石才高峻耸立、拔地而起的。而且，雁荡山的好多独特景观，如大小龙湫、初月谷等，也都是大水长年累月冲凿的结果。由此，他联想到西北那土墩高耸的黄土区，和雁荡山的成因相同，也是大自然的杰作，只不过一个是石质、一个是土质而已。沈括关于因水侵蚀而构造地形的观点，在当时只有阿拉伯的一位科学家与他“英雄所见略同”。直到700年之后，英国科学家赫登才完整地运用了这一原理论述地貌变化。另外，在冲积平原成因的解析方面，在“化石”的命名以及地形测量和地图绘制等方面，沈括的贡献也极有价值。沈括对数学也有着独到的研究。相传，刚过“而立”之年的沈括，曾在一位转运使手下当官。在频繁的接触中，转运使发现沈括才华出众，很想把才貌双全的女儿嫁给他。正在这时，一位多嘴多舌的同僚告诉他，说近来沈括常出入酒楼，回来就闭门不出，想必是醉得人事不省，在蒙头大睡呢。转运使听后心中十分不悦：没想到这青年平时仪表堂堂，做事一丝不苟，原来竟是个酒鬼！这样想着，便径直闯入沈括住处，推开门一看，沈括正在摆弄桌上摞起来的酒杯。见转运使大驾光临，沈括忙让座倒茶，并把这些天的发现对上司娓娓道来。原来，酒楼里常把酒桶堆成长方台形体，从底层向上，逐层长宽各减一个，看上去四个侧面都是斜的，中间自然形成空隙，这在数学上称为“隙积”。数学上又把计算中间空隙的体积的方法，叫做“隙积术”。他冥思苦想，就是在研究“隙积术”。转运使听罢，这才转怒为喜。没多久，沈括便成了转运使的乘龙快婿。沈括是历史上第一个发明“隙积术”的人。