与此同时，台南南部爆发恶性疟疾，侵台日军因气候炎热、水土不服，疾病流行，每日死亡人数不断增加，士气低落。在这种情况下，日本决定通过外交手段解决问题。九月，日本全权代表大久保利通偕同顾问李仙得到达北京，与清政府进行了多次谈判。尽管日本坚称台湾是“无主野蛮之地”，但最终在英、美、法三国的调解下，双方达成了《中日台湾事件专约》（又称《北京专约》），清政府同意支付50万两白银作为“抚恤”及修路建屋费用。条约还承认琉球为日本属国，日本则于同年十二月一日撤出了台湾。
这次事件对中国来说是一次严重的主权挑战，也暴露出海防力量的薄弱。为了应对未来的威胁，清政府开始重视海军建设。光绪元年（1875年）四月，清廷发布上谕，任命李鸿章督办北洋海防事宜，沈葆桢督办南洋海防事宜，标志着中国近代海军建设正式走上轨道。
此外，这次事件还促使清政府重新审视其治理台湾的政策。过去，清政府认为台湾的威胁主要来自内部，而非外部。然而，外国的侵略使官员们认识到台湾的战略重要性，将其视为“七省门户”、“南北洋关键”以及“中国第一门户”。沈葆桢等人多次奏请加强对台湾的防御，并指出经营台湾关系到整个海防大局。沈葆桢守住台湾后，立即实施了一系列开发措施，包括解除内地渡台禁令、设立台北府、修建道路、鼓励开采煤矿等资源
六、晚年
光绪元年，沈葆桢在撤军内渡后，被召入京，升任两江总督兼南洋通商大臣，肩负起督办南洋海防的重任。他不仅致力于扩充南洋水师，还积极参与经营轮船招商局，推动中国近代轮船航运业的发展。
尤为值得一提的是，沈葆桢晚年派遣船政学堂的优秀学生赴英法留学，这一举措为中国培养了一批具有国际视野和专业技能的人才。严复、詹天佑等杰出人物，正是在这一时期走出国门，深造学习。他们学成归国后，在科技、教育、工程等多个领域发挥了重要作用，成为推动中国近代社会进步的重要力量。
沈葆桢的这一远见卓识，不仅为中国近代化进程注入了新的活力，也为后世留下了宝贵的人才资源和精神财富。光绪五年，沈葆桢在江宁任上病逝
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