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通史 》 考古中国：夏商周断代工程解密记 》
第四章 夏代纪年的推算(1)
岳南 Yue Na
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，世界各地的新石器时代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年代并不是日历年代，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，北京大学考古系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。
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