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二里头文化分期与夏商文化分界；
《尚书》仲康日食再研究；
《夏小正》星象和年代。
如果要将这4个专题落到实处，其研究主要遵循下列三条途径：一是文献中对于夏代积年的记载；二是对夏文化探讨的主要对象即河南龙山文化晚期和二里头文化的14C测年；三是参照文献中有关天象记录的推算。只要将这三项研究成果汇总起来，然后再对比、交叉、考证，夏代纪年的框架就相应地建立起来了。
那么，第一条研究途径，也就是文献所见的夏代积年是多少呢？专门负责文献资料与天文数据准备的罗琨等专家，通过对近400种古籍进行普查和检索，发现夏代积年主要有两种说法：
一是471年说。据《太平御览》卷八二引《竹书纪年》载：“自禹至桀十七世，有王与无王，用岁四百七十一年。”又据《路史·后纪》卷一三下注所引《汲冢纪年》载：“并穷寒四百七十二年。”由于《太平御览》成书年代比《路史》为早，“工程”专家组经反复讨论、斟酌，认为应以年代较早的471年为准。
二是431年说。据《易纬稽览图》载：“禹四百三十一年。”这里的“禹”是指整个夏代而不是禹本身执政的年数。而《世经》载：“伯禹，……天下号日夏后氏，继世十七王，四百三十二岁。”这个年数比前一种记载多了一年。另一种文献《帝王世纪》继承了《世经》的说法，并明确指出夏代的432年是自禹至桀并包括羿、浞在内的十九位王。
从以上两种说法来看，431年与432年之间仅一年之差，专家组学者们认为这一年之差可能是传抄导致的笔误，因为《易纬稽览图》成书年代早于《世经》故专家组认为应当取431年为是。
纵观471年和431年两种说法，中间相差整整40年。对于这个不算太小的差距，中国历史上无数学者进行过研究与考证，大体上分两种解释：
一是471年包括羿、浞代夏的“无王”阶段，而431年不包括“无王”阶段。
二是471年自禹代他的前辈舜事开始起算，431年则起自禹执政的第一年，也就是禹元年开始起算，故有40年之差。
据文献记载，当夏王朝的历史进展到禹的孙子太康称王的时候，发生了著名的太康失国事件。太康相当荒淫，经常带着家眷和一帮狐朋狗友到洛水北岸打猎，有时一连几个月不回朝听政。有一位叫后羿的夷族酋长利用夏民对太康的怨恨，出兵夺取了太康的帝位，号称有穷氏4020。后羿是当时最著名的射手，专喜欢打猎。后来他的亲信寒浞与羿的妻子暗中私通，可能被羿察觉，或没有察觉而这位寒浞想与羿妻成就百年之好，于是寒浞淫火攻心，反意萌生，暗中收买了羿的家奴将羿杀死，寒浞趁机霸占了羿的全部妻妾和家业，如愿以偿。再后来，太康的后辈少康纠集人马，卷土重来，一举攻灭寒浞建立的临时政权，又夺回了太康失去的帝位，史称“少康中兴”
关于太康失国，后羿代夏、寒浞篡位、有穷覆亡、少康中兴的故事，在《楚辞》中亦有记述，在残存的《竹书纪年》中也可找到“羿居斟鄩”之类的印证。可见后羿、少康故事真实地反映了夏王朝发展过程中部族间争斗的情形，远非后代人所伪造。有鉴于此，在关于夏代纪年的最终取舍中，专家组学者们经过反复论证，决定采取471年说，即整个夏代积年自禹起，终于桀，其间包括羿、浞代夏，建立临时政权的“无王”阶段。
文献记载夏代总积年的问题已被选定，接下来就要在实际中验证，也就是用国学大师王国维早年提出的文献与发掘材料相结合的“二重证据法”加以考证。这样得出的结果才更符合历史的真实。于是，学者们面临的第二个重大任务就是对几十年来争论不休的二里头文化问题做一个彻底了结。
夏商周断代工程启动之初，专门设立了“二里头文化分期与夏商文化分界”这一专题，其目的在于充分吸收以往学者们研究成果的同时，进一步确定二里头遗址的文化分期，以此建立比较详细的考古编年序列。在此基础上，详细比较二里头文化与郑州商城、商城的文化，初步制定夏商文化的年代分界。最后，根据14C测年数据，大体确定夏王朝的终止年代。这一专题由正在主持二里头发掘工作的考古学家郑光负责。
由于种种原因，在二里头工作队已有的发掘资料中，对研究夏文化上限至关重要的二里头文化一期的材料比较缺乏，不仅不能提供足够的14C测年样品，而且难以满足分期工作的需要。因此，当郑光接手“工程”分配的研究专题后，同青年考古学家张立东等二里头发掘人员一起，在全面清理了该遗址诸次发掘资料的基础上，有计划、有目的的选择与“工程”专题有关的样品。随后，根据已收集到的样品情况，在作了综合研究和分期、分类，并于1997年3月至5月间，同14C测年专家仇士华等一道，在二里头遗址内选择几个主要地点进行补充发掘和系统采集样品。通过这次发掘，找到了清楚的地层叠压关系和新品类陶器，特别是找到了二里头文化一期的系列含碳样品，这些收获在加深了对二里头文化的认识的同时，也为14C测年断代打下了基础。
1997年11月，夏商周断代工程“夏、商前期考古年代学研讨会”在河南召开，有50余名国内关于夏商研究的不同学科和单位的一流专家、学者出席了会议。会议期间，专家、学者们来到二里头遗址和偃师商城遗址及两遗址的出土文物陈列室，进行现场观察和讨论。经过反复比较和鉴别，取得了比较一致的意见，与会专家、学者们普遍认为此前二里头文化四期的划分是正确的，二里头文化与偃师商城的文化大不相同，偃师商城的文化基本上等同于郑州商城的文化，即商文化。而二里头文化决不是商文化，只能是另外一种文化，早于商文化而又与商文化中间无隔隙的文化只能是夏文化。因而，在这次会议上，尽管尚有少数学者有不同意见，但还是普遍达成了共识，即二里头文化一至四期都是夏文化。——自此，一个在学术界争论了20多年悬而未决的疑案总算得到解决。这个结果无疑成为夏商周断代工程中有关夏文化研究探索的重大收获之一。
夏商周断代工程首席科学家之一李伯谦在最后总结性的发言中指出：就早期夏文化的探索研究问题，不能否认河南龙山文化和二里头文化的渊源关系，但除二里头文化之外，应集中精力到王湾三期龙山文化晚期中去追寻。此前工程专家组布置的豫西地区对河南禹县瓦店、登封王城岗、二里头等文化遗址有针对性复查和发掘的田野工作基本结束，后一阶段的工作将转入室内，重点是对出土材料的整理，尤其重要的是把各典型遗址、不同期别的测样标本选好，准备进行14C测年。只有进行14C测年，许多疑难和争论不休的问题才能得到解决。换句话说，如果没有14C测年技术的加盟与支持，要想在夏商周断代中得出可靠的结论几乎是不可能的。
李伯谦所言不虚，如果没有14C测年技术的支持，要想进行远古文明的准确断代几乎是不可能的。正因为如此，夏商周断代工程在启动之初，就将14C测年技术列于工程的课题之中，并且将这门技术看成是工程成败的最为关键的项目之一。
第四章 夏代纪年的推算放射性碳素的革命
14C测年技术是放射性碳素断代技术的简称。自1949年这项技术发明以来，已成为现代考古学应用最为广泛的一种测定年代的方法。这种技术应用于考古学之后，使全世界的史前年代学研究进入了一个崭新的阶段。为此，学术界将14C测年技术的发明和应用称之为“放射性碳素的革命”
1949年3月，当《科学》杂志公布了第一次利用放射性碳素测定的年代数值时，立即引起了整个考古学界与地质学界的瞩目，人们在称赞这项新的重大科学发明取得成功的同时，也向它的创始人利比教授投去了敬佩、感激的目光。为此，14C的发明者利比荣获了1960年诺贝尔化学奖。
随着时间的发展，14C测年技术在考古学界和地质学界取得了一系列令人瞩目的成果，它使全世界几万年来的历史事件和地质事件有了统一的时间尺度，对欧洲史前年代序列的建立起了革命性的作用，世界各地的新考古学也因有了确切年代断限和年代序列而进入了一个新时代。 当然，14C测年技术也不是尽善尽美和绝对的，它有自身难以克服的局限性。这个局限性主要表现在所测定的年代并不能精密到可以确定哪一年，甚至所测定的误差有100年甚至几百年之大。这误差的出现，一方面标本的年代远近有关，年代越远，误差也就越大。另一方面也和标本的纯粹程度、实验时间的长短有关。由于各种原因，过去大气中的14C放射性水平不是恒定的，所以，利用统一的现代C标准计算出来的14C年代并不是年代，只能称为14C年代。如何解决14C年代与日历年代间的关系问题并把14C年代转换成日历年代，这就要通过14C年代一树轮年代校正曲线来进行校正。
1986年，在第12届国际14C会议上，测年专家发表了几条高精度树轮年代校正曲线，14C年代误差缩小到只有正负十多年。几条曲线稍有差异，但总的趋势基本上是一致的，这就更有利于把14C年代校正到日历年代。因为大气中的14C交换循环相当迅速，因此树轮校正曲线原则上可以是全球通用的。如日本奈良古坟时期的一土墩墓中的一根木头，外皮保存完好，将其树轮连续取样测定14C年代，同高精度树轮校正曲线匹配拟合，确定出木头的砍伐年代是公元320±5年。这同古坟时期是相合的。如果木头砍伐的年代同该墓的建造年代一致，则该墓的年代就十分确定了。
正是鉴于14C测年技术在考古学研究中所发挥的独特而巨大作用，所以，夏商周断代工程对14C测年技术寄予了厚望并提出了严格的要求。按照“工程”专家组制定的计划，14C测年技术专门成立了一个课题组，组长由“工程”首席科学家之一仇士华担任。除中国社会科学院考古所14C实验室之外，考古系14C实验室和北京大学技术物理系加速器质谱（AMS）实验室也相继开展工作，以保证测年工作的顺利完成。
按照“工程”的要求，14C测年技术的目标，是在原有夏商周考古成就的基础上，把田野考古的层位和文化分期的相对年代关系转换为精度较高的绝对日历年代，同时确定与夏商周有关的某些关键事件的时间标志点，从而建立起夏商周三代的年代框架。其整个操作程序是：
1．采集与考古层位和文化相关的含碳样品。
2．测出精确可靠、误差符合实际的14C年代数据。
3．充分应用考古信息，将有先后时序的系列14C样品数据，通过高精度校正曲线转换，定出考古的日历年代。
4．由14C测年专家和考古学专家共同讨论，建立夏商周考古的14C年代框架。
5．同历史文献、天文研究的结果和金文历谱的研究等作综合交叉研究，共同建立夏商周三代年表。
就中国的14C实验室而言，尽管继中国社会科学院考古所1965年建成之后，又有数家科研单位陆续建成了40多个实验室，但能开展工作的只有20多个，其整体水平同国际上相比还有较大的差距，这个差距主要来自设备仪器的相对落后。所谓科技考古，主要取决于科技的先进程度，没有先进优良的装备，要取得世界一流的水平是不可能的。有鉴于此，夏商周断代工程开始之初，就极有远见地注意到非改进测年技术装备不可。于是，“工程”领导小组决定，将整个“工程”课题的一半经费用于购置14C测年实验室的各种先进装备，这样就从根本上解决了拟投入工作的三个实验室设备仪器老化、落后的问题，使高精度测年成为可能，并在夏商周断代工程中发挥前所未有的作用。当先进的仪器在14C测年实验室得以配置后，测年专家进行了一系列实用程序编制、样品瓶试制与生产、淬火效应校正等工作，最后测试精度达到了千年之中误差为20年左右的国际水平。
从1998年开始，中国社科院考古所（与生物物理所合作）、北京大学考古系等两个14C实验室分别进入稳定测试轨道，这标志着建构夏商周断代工程三代年代整体框架的关键性工作由此正式开始。
根据“工程”领导小组的分工，“工程”首席科学家仇士华在主管整个14C测年课题外，兼管考古所14C实验室