第二，首次披露了《古文尚书》和《逸礼》的来历，将秘藏的古文经本传出内朝，使更多的士人有机会学习。鲁恭王从孔子旧宅中发现了古文《尚书》与《逸礼》，后由孔安国献给朝廷，藏于秘府。向、歆父子整理时，发现古文《尚书》比今文本多出十六篇，并对欧阳氏、大小夏侯氏三家今文本作了校核，发现了一些脱字之处。刘歆在《移让太常博士书》中，首次披露孔壁古书的事实，使朝野士人都知道还有《古文尚书》与《逸礼》的存在。这对推动古文经典的广泛流传起了重要作用。
第三，首次把《毛诗》归于古文经典。刘歆少时通习今文《诗》学，后来才读到《毛诗》。他根据内朝秘府的资料，知道“又有毛公之学，在谓子夏所传，而河间献王好之，未得立”。
第四，首次把《周官》称为“经”，列入古文经典。《周官》名称，始见于《史记·封禅书》，原来不称“经”，与儒家经典没有什么关系。刘向、刘歆整理时，开始归入“六艺略”礼类，称之为《周官经》六篇。
第五，重新整理《左氏春秋》，探求全书的义理。从汉初直到汉成帝时，传习《左氏春秋》的有北平侯张苍、贾谊、赵人贯公、张禹、尹更始及其子尹咸、翟方进、房风等人。由于“《左氏传》多古字古言，学者传训访而已。”刘歆校“中秘书”时，看到《左氏传》古文本“大好之”。遂向丞相翟方进和丞相史尹咸学习《左氏春秋》，质问大义。
羲和，西汉时称太史令，王莽夺权后，把许多官名都改为上古时的官名。羲和是帝尧时的天文官，王莽就把太史令之称改为羲和。刘歆任天文官时，做了一项很重要的天文工作，这就是编制了三统历，他对天文学的贡献都记载在三统历之中。
三统历是根据太初历改编的，其中加入了许多新的内容。太初历是汉初天文学家邓平、落下闳等人编制的，从太初元年一直使用到西汉末。刘歆系统地叙述了太初历的内容，又补充了很多原来简略的天文学知识，并仔细分析考证了上古以来的天文文献和天文记录，写成了《三统历谱》。
最早提出“岁星超辰”计算法：三统历在华夏天文学史上，首次提出了岁星超辰的计算方法。岁星就是木星，岁星超辰即：它在恒星背景上约每11.86年自西向东运行一周。由于11.86年与十二年很接近，华夏古代就认为它是十二年一周天，因此把周天分为十二分，称为十二次，认为木星每年行经一次，十二年正好运行十二次，完成一周天。由于11.86年的周期较十二年要快一点儿，因此经过若干年后，岁星的实际位置就较按十二年一周天计算的位置超前一次，这就叫岁星超辰。设岁星经过X年超辰一次，按十二年一周天计，岁星运行了X次；按照11.86年一周天计，岁星运行了12X/11.86-1，列成方程：x=（12x/11.86）-1，解这个方程，X=84.71，就是说，岁星每八十四年到八十五年超辰一次。
刘歆还是华夏古代第一个提出接近正确的交食周期的天文学家。交食包括日食和月食。交食周期的最早记载，是在司马迁的《史记》中，但由于可能是某些数字的错乱，在刘歆所处的年代很难确定它的周期值。刘歆坚信日月食都是有规律可循的自然现象，他通过分析各种书上的月食记载，提出了一百三十五个朔望月有二十三次交食的交食周期值。
刘歆，是西汉今文学之异军，是东汉古文经学之宗师。
成帝之初，亲信大臣就推荐说“歆通达有异材”。
章太炎：“孔子以后的最大人物。”
顾颉刚：“学术界的大伟人。”
刘歆的卓越学识确实是为古今学者同声赞誉的，然而，他又是帮助王莽篡夺汉室江山、建立新朝的最主要人物之一，政治上与王莽的不光彩事业捆在一起，而受到后人的唾弃。
刘歆完成的《三统历谱》是华夏古代流传下来的一部完整的天文着作，它的内容有编制历法的理论，有节气、朔望、月食以及五星等的常数和位置的推算方法，还有基本的恒星位置数据。可以说，它包含了现代天文年历的基本内容，因而《三统历谱》被认为是世界上最早的天文年历的雏形。
华夏在春秋时代已经发现了岁星超辰问题，但是没有提出超辰计算法。刘歆分析了《左传》等史书中关于岁星位置的记载，提出了岁星每一百四十四年超辰一次，数值虽然并不准确，但这是历史上第一个用科学的态度探索岁星超辰规律的十分宝贵的尝试，为在思想上实现天文学从神学向科学的伟大转变奠定了坚实的基础。
《七略》是西汉经学家、目录学家刘歆在公元前六年-公元前五年间辑录完成的政府新校本图书的总目录。它是在其父刘向《别录》基础上编撰而成的。
《七略》将图书分为辑略、六艺略、诸子略、诗赋略、兵书略、数术略、方技略七部分，实际上包含六个大类，前有《辑略》为概要。全书共分三十八种，着录图书六百零三家，一万三千二百一十九卷。其开创的系统目录的整体结构，是当时普遍流行的阴阳五行模式的移置，贯穿于这个结构体系中的主导思想，是当时处于“独尊”地位的儒家思想。《七略》约亡于唐末五代战乱之际，但其主要内容通过班固《汉书·艺文志》得以保存。公元前二十六年汉成帝命刘向领导校书工作，由刘向校经传诸子诗赋，步兵校尉任宏校兵书，太史令尹咸校数术，侍医李柱国校方技。每校定一书，刘向撰写叙录，后汇编为《别录》。刘向死后，刘歆继承父业，综合编目成《七略》。
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