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1954年，江城武汉遭受了一场特大暴雨的袭击。在防汛取土时，不断有发现古墓的消息传来。雨停后，在武汉市文物管理委员会工作的蓝蔚先生查找地图和翻阅资料时，找到一张1932年的军用地图，上面标有“盘龙城”和城墙的标志符号。初冬的一个早晨，蓝蔚与从事田野考古工作的游绍奇结伴骑车前往勘察，盘龙城就这样被发现了。
1974年，北京大学考古专业的俞伟超先生带领学生到达盘龙城，发现、揭露盘龙城一号宫殿基址和李家嘴3座大型墓葬。1976年，李伯谦先生带领北京大学考古专业学生到盘龙城发掘，全面揭露了二号宫殿基址，并对三号宫殿的基址进行局部发掘。20世纪80年代，盘龙城出土了各类青铜器接近200件，无论是数量还是精美程度，都不亚于同时期的都城郑州商城。进入21世纪，发现了四号宫殿。
盘龙城遗址，位于长江北岸武汉北郊黄陂区盘龙湖畔，盘龙湖将其三面环抱，仅西面有陆路相通。盘龙城建于水滨的高丘上，南北长290米，东西宽260米，周长1100米，面积约75400平方米。原以为中心区面积约1.1平方千米，但因发现面积2.5平方千米的外城，遗址面积应更为广大。城内有宫殿区，城外北为平民居住区，南为手工作坊区，东西为墓葬区。遗址的年代一说为商代前期，一说为夏代，距今约3800年。盘龙城聚落的布局既与中原地区早、中商时期地区性城市的一般规划近似，又因聚落的兴衰变迁、地理位置与环境等形成一些地域性特征，说明其应为中原王朝二级中心城市。
盘龙城内城坐落在整个遗址的东南部，平面略呈方形，城内发现大型宫殿基址。内城外散见居民区和酿酒、制陶、冶铜等手工作坊及墓地。经过考古发掘，盘龙城遗址出土了数百件青铜器、陶器、玉器、石器和骨器等遗物，还出土了数以万计的陶片。专家们认为，鼎盛时期的盘龙城应该控制了长江中游甚至更加广阔的地区。西至今天的荆州，东南到江西九江，大批早商时期聚落都与盘龙城保持密切关联。这样广大的地区结束了漫长的新石器时代，和盘龙城一样一并进入青铜文明的发展时期。盘龙城带动长江流域文化发展，加速了这一地区的历史进程。
盘龙城宫殿区位于城址内东北部高地上，F1到F3等3座宫殿建筑沿西北—东南方向分布。在二号宫殿东南部还发现5个大柱础穴和础石遗迹，应该属于另一组建筑。显然，当时的宫殿区并非只有3座，而是布局较为复杂的建筑群。
一些专家认为，盘龙城建于公元前15世纪前后，是商王朝南征的据点，是商王朝控制南方的战略资源的中转站，其城墙外陡内缓，易守难攻，军事目的较为明显，后来不断发展成为商王朝在南方的军事、政治中心。
1974年发掘盘龙城时发现，古城东北部形成高地，并不全是由于自然地形。当营建上层建筑群时，便在这片地段填洼去高，筑起高数十厘米或1米以上的巨型黄色或棕褐色的夯土台基，作为整个宫殿群的基础，然后再在大台基上挖坑筑基，修起一座座宫殿。这个巨型夯土台基，北端距北城垣约10米，南端尚未找到，其南北长度在100米左右，东西宽度在60米以上。已发现的上层宫殿基址有3座，方向同城垣一致。
一号宫殿先往地下挖坑打夯筑基，再在上面立柱建屋。整个殿基坑是在建筑物四周立大檐柱处挖深1米左右，中间则只挖深数十厘米，坑内夯土打到与坑口齐平时，又用红色土筑成高出周围地面0.2米以上的台基。台基南北长12.3米，东西宽3.98米，其地面虽已统统被破坏，大部分柱穴及墙基的残迹犹存，据而判断上面的建筑物是四周有回廊、中为四室的大型寝殿。整个建筑物以回廊外沿大檐柱的柱中为计，总面宽3.82米，进深11米。这种墙基也见于河南偃师二里头商代早期大型宫殿基址中的“廊庑”部分。当时大约还在木柱间再密植小细柱，然后填充苇束等物，外涂草筋泥，做成一种木骨泥墙。
一号宫殿为四室，中间二室较大，面宽各为9.4米，两端二室略窄，面宽都是7.55米，进深则同为6—6.4米。各室都在南壁中间开一门，各宽1.2米，中间二室又在北壁偏东处多一后门，宽为0.9米、0.95米。四室之外是一周回廊，宽2米多。回廊外沿围绕着43个大檐柱，柱穴底皆有巨大的石础，都是先在台基上挖出方形、长方形或圈形的埋柱坑，底置石础，然后立柱、填土、夯实。石础表面打得比较平整而四周很粗糙，因当时做柱取材是用斧子从四周来砍断树木，木柱底部都是越收越细，形成的柱穴皆口大底小。
盘龙城一号宫殿平面图
盘龙城宫殿复原图
在檐柱穴外约0.7—0.8米处红土台基外的台下部位，还清理出几个直径0.1—0.14米的挑檐柱穴。它们同二里头早商宫殿基址一样，也都是在每个檐前面的两旁，各分立一个挑檐柱。挑檐柱比檐柱密，所以其埋柱坑是通在一起挖成长沟。挑檐柱的荷重轻，故埋得很浅。
二号宫殿基址位于一号基址之南约13米，平面长方形，东西长27.5米，南北宽约10.5米，基址四边有前后左右对称的大檐柱穴27个。西侧台基下有一排陶质水管道。二号基址中间未见隔墙，可复原为一座大空间的厅堂，与一号宫殿基址形成“前朝后寝”的格局。一号宫殿有四室，可能为嫔妃起居室，而二号宫殿中间没有间隔，应该就是臣僚们参政议事的地方，当然也不能排除是举行庆功、赏罚、婚丧、祭祀的场所。根据一号宫殿在后、二号宫殿在前以及结构来看，这可能是“前朝后寝”或称“前堂后室”的布局。文献《考工记》追述周代宫廷是“内有九室、九嫔居之，外有九室、九卿朝焉”，而盘龙城这种“前朝后寝”以及廊庑、城垣环绕的格局，便成了此后3000多年中国古代宫廷建筑的基本形式。
杨家湾是盘龙城内最大的岗地，也是最大的遗址，商代遗迹和墓地遍布整个岗地。杨家湾丰富的文化堆积多集中在盘龙城偏晚阶段。2006年，在杨家湾发现了一处大型建筑基址，简称F4，即盘龙城四号宫殿，随后对其进行了大规模发掘。
2013年的考古发掘继续围绕杨家湾南坡此前发现的大型基址F4进行。鉴于F4柱础石已经出露或被破坏，该建筑的结构及准确的规模实际上已经无法获知，因此发掘重点放在以F4柱础石分布为线索探知其范围与相关遗存、以周围堆积叠压关系观察其年代等方向上。通过发掘与分析，估算F4东西长约40米、南北进深约10米，年代属于盘龙城第六至第七期，规模与城垣一号宫殿相当。F4宫殿以西分布有较为集中的墓葬，其中M17出土有青铜爵、斝和形制特殊的觚，以及金片与绿松石组合镶嵌的兽面纹饰件。这说明M17应为当时盘龙城最高等级墓葬。总的来看，杨家湾在盘龙城晚段遗存丰富，高规格房址、墓葬等体现出较高的社会等级，应该与当时盘龙城最高统治阶级相关。
目前F4残存柱坑可见20个，只发现石块、怀疑为柱础石者10处。另有8处柱坑，柱坑一般为平面近圆形，直径多为0.8—1米，残深0.1—0.65米。在已解剖的柱坑内均未发现夯打迹象。在已解剖或残存的柱坑内均发现有柱础石。多个柱坑和柱础石在较小范围内密集排列，暗示其不应全为同时间建造，这批柱坑可能属于不同建筑，亦或是F4在使用过程中多次修葺的结果。
盘龙城四号宫殿遗址的柱础石
F4由于晚期破坏严重，目前仅残存部分柱坑，整体略呈西北—东南方向的长方形。其中，F4南部的K6西侧至K16东侧长33米，F4西部的K3北侧至K6南侧宽9米，柱坑所在范围的面积约为297平方米。此外，据2008年发掘负责人之一郑远华在发掘总日记中描述，在柱坑外侧1米左右的位置发现有小型柱坑，怀疑是擎檐柱。而在柱坑K13以南还发现有疑似柱础石的迹象。以上遗迹现象的分布范围东西长约34米，南北宽约12米，建筑范围最大可能至408平方米。
F4上部破坏严重，其相关的开间、分室与门道等建筑结构情况不明。然而从房屋西侧的7个柱坑观察，进深可能为3间，每间宽约1.5—1.7米，开间宽度可能在1.2—1.95米不等。F4未发现明显的门道迹象，但其所在的杨家湾岗地，地势为北高南低，现海拔高程落差近3米，南可俯视盘龙湖，北侧即为岗脊。因此推测有可能顺沿地势门朝南而略偏西。F4周边未发现与其相关的廊庑、配殿等其他附属建筑。但在西南方约19米处曾发现一个柱坑遗迹，柱坑填土纯净，内有一近方形柱础石，结构和大小与F4残存的柱坑相近，因此不排除F4之南还存在相关的建筑遗迹。
盘龙城遗址大体经历了二里头文化晚期到殷墟文化第一期这样很长的时段，即在绝对年代上从公元前16世纪到公元前13世纪，绵延发展300多年。盘龙城聚落的发展，划分为初始、兴盛、衰退三个不同阶段，在兴盛的第四、第五期出现城垣，并在其东北分布有一、二号宫殿，宫殿区之东约150米有李家嘴墓地，李家嘴M1、M2的墓主无疑应该是当时盘龙城最高首领，可知其时的核心区就在宫殿区到李家嘴一带。盘龙城最晚阶段的核心区在杨家湾南坡，那里分布有大型墓葬和大型宫殿基址F4。
有专家认为，盘龙城大约经历了约15位首领的统治。目前大体可以确认12个遗存单位原来属于最高首领。纵向观察盘龙城各阶段高等级墓葬，其青铜礼器器型、器类与组合，其埋葬习俗都一直与中原地区政治中心保持基本的一致性，而未出现地方化的倾向。这说明，盘龙城的最高首领一直都应该是由中央政府任命，而不应该是在当地世袭。盘龙城应该是纳入中原王朝政治系统控制之下，而非政治独立的地方方国。盘龙城城市从初起、兴盛到衰落的不同变化，应该是中原王朝对长江流域不同经营策略的反映。