周口店遠(yuǎn)古人類化石的發(fā)現(xiàn)使深深卷入“中亞熱”的步達(dá)生感到異常興奮。他決定將周口店的發(fā)掘與研究作為一個(gè)“有聯(lián)系的追加項(xiàng)目”納入他與安特生合作的中亞考察計(jì)劃中。因此，還沒有等到周口店新發(fā)現(xiàn)的消息正式公布，他就開始了這個(gè)設(shè)想的操作活動(dòng)。他在１０月５日起草了一份報(bào)告給當(dāng)時(shí)任北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院行政委員會(huì)負(fù)責(zé)人的胡恒德，建議洛克菲勒基金會(huì)提供資金來資助周口店的進(jìn)一步系統(tǒng)發(fā)掘并籌建一個(gè)體質(zhì)人類學(xué)研究結(jié)構(gòu)；然后他又找到中國(guó)地質(zhì)調(diào)查所所長(zhǎng)翁文灝具體協(xié)商合作方案。 幾經(jīng)斟酌，他們終于在１９２７年２月上旬草擬了名為《中國(guó)地質(zhì)調(diào)查所與北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院關(guān)于合作研究華北第三紀(jì)及第四紀(jì)堆積物的協(xié)議書》，在洛克菲勒基金會(huì)財(cái)政上的支持下，于１９２７年的春天正式開始了對(duì)周口店的系統(tǒng)發(fā)掘工作。
周口店合作項(xiàng)目以中國(guó)地質(zhì)學(xué)的奠基人之一丁文江先生為名譽(yù)主持人，具體事物由步達(dá)生和翁文灝協(xié)商實(shí)施。派到周口店做實(shí)際工作的人員為：李捷，中國(guó)地質(zhì)調(diào)查所的地質(zhì)學(xué)家，任周口店野外工作事務(wù)主任；步林，瑞典古生物學(xué)家，任周口店野外工作顧問；劉德霖，美國(guó)著名古生物學(xué)家葛蘭階的技工，擔(dān)任周口店野外發(fā)掘的技術(shù)助理兼室內(nèi)的化石修理工作；謝仁甫，步達(dá)生的辦事員，派到周口店作劉德霖的助手。 第一年的發(fā)掘工作就旗開得勝，獲得了５００箱化石，而且，步林在１０月１６日發(fā)現(xiàn)了一顆保存完好的人牙化石，其出土位置離當(dāng)年師丹斯基發(fā)現(xiàn)第一顆人牙的地點(diǎn)很近。 步達(dá)生詳細(xì)地描述研究了這顆新發(fā)現(xiàn)的人牙化石，認(rèn)為它是一顆成年人的第一左下臼齒，性質(zhì)與師丹斯基發(fā)現(xiàn)的那顆臼齒一樣。因此，他建議以這些人牙化石為依據(jù)建立一個(gè)人科的新屬新種，即“中國(guó)猿人北京種”或稱為“北京中國(guó)猿人”。
１９２７年底步達(dá)生回到了加拿大，周口店１９２８年的工作就由翁文灝和協(xié)和醫(yī)學(xué)院的福頓主持。這一年，周口店還來了兩位在日后成為中國(guó)科學(xué)界巨匠的人物，他們就是楊鐘健和裴文中。 楊鐘健，１９２３年畢業(yè)于北京大學(xué)地質(zhì)系，獲理學(xué)學(xué)士學(xué)位；１９２７年赴德國(guó)留學(xué)，在慕尼黑大學(xué)地質(zhì)系古生物專業(yè)學(xué)習(xí)古脊椎動(dòng)物學(xué)，１９２７年獲哲學(xué)博士學(xué)位。他在１９２８年接替李捷成為地質(zhì)調(diào)查所在周口店的正式代理人。 裴文中，剛剛從北京大學(xué)地質(zhì)系畢業(yè)，年僅２４歲。他隨楊鐘健一起到周口店，開始時(shí)主要負(fù)責(zé)人工和帳目的管理工作，同時(shí)也參與發(fā)掘，成為步林的得力助手。 這一年的收獲比第一年還好，挖掘出化石材料５７５箱，而且，還發(fā)現(xiàn)了一件北京人少女的右下頜骨和一件保存了３顆完整臼齒的成年人的右下頜骨。 到了年底，周口店的工作面臨了新的形勢(shì)。洛克菲勒基金會(huì)資助的專款就要在來年的３月份到期了，但是，兩年來的發(fā)掘使人們認(rèn)識(shí)到北京人遺址含化石堆積物的量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過最初的估計(jì)，根本不可能在短期內(nèi)將其發(fā)掘完。并且，這個(gè)遺址不僅內(nèi)容豐富，而且展示出的問題十分復(fù)雜，如果研究者只是把眼光局限于此而不擴(kuò)大到周圍地區(qū)，那么要比較箱完全地弄清北京人遺址所反映出的地質(zhì)學(xué)、古生物學(xué)等問題是很困難的。 因此，步達(dá)生和丁文江、翁文灝等人從１９２８年冬季就開始磋商，考慮以一項(xiàng)內(nèi)容更加廣泛的合作計(jì)劃來繼續(xù)周口店的研究，并且建立“新生代研究室”作為執(zhí)行新計(jì)劃的組織結(jié)構(gòu)。 經(jīng)過反復(fù)磋商，翁文灝和步達(dá)生與１９２９年２月８日擬訂了《中國(guó)地質(zhì)調(diào)查所新生代研究室組織章程》。從此，中國(guó)第一個(gè)從事新生代地質(zhì)學(xué)、古生物學(xué)特別是古人類學(xué)研究的專門機(jī)構(gòu)，當(dāng)今雄踞亞洲之首的我國(guó)唯一的古脊椎動(dòng)物學(xué)與古人類學(xué)研究權(quán)威單位中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所的前身--中國(guó)地質(zhì)調(diào)查所新生代研究室正式建立起來了。這個(gè)機(jī)構(gòu)的建立，開拓了中國(guó)新生代研究的新局面，導(dǎo)致了我們下面馬上將要講到的震驚世界的第一個(gè)完整的北京人頭蓋骨的發(fā)現(xiàn)，從而為中國(guó)的古脊椎動(dòng)物學(xué)與古人類學(xué)研究事業(yè)奠定了基礎(chǔ)。 就在這一年，步林辭去周口店的職務(wù)參加了西北考察團(tuán)，楊鐘健也與德日進(jìn)一起奔赴山西和陜西各地調(diào)查新生代地質(zhì)，因此，周口店的發(fā)掘工作就由中國(guó)地質(zhì)調(diào)查所所長(zhǎng)翁文灝和新生代研究室名譽(yù)主任步達(dá)生決定交給了裴文中負(fù)責(zé)。 春季的工作在發(fā)掘到第８－９層時(shí)結(jié)束，在８－９層中又發(fā)現(xiàn)了幾顆北京人的牙齒化石。隨著秋季工作的進(jìn)行，堆積物的體積顯得逐漸狹窄了，可發(fā)掘的部分已經(jīng)逐漸縮小。但是，當(dāng)可發(fā)掘的地方窄到不能再窄、僅能容下不多的幾個(gè)人進(jìn)行發(fā)掘時(shí)，卻又是“柳暗花明”，裂隙在這里又向南傾斜地延伸了一段。 裴文中和一位工人一起，腰里系著繩子、由外面洞頂?shù)娜死 ⑿⌒囊硪淼貞业跸氯プ屑?xì)觀察了這段延伸的裂隙，發(fā)現(xiàn)里面埋藏有大量的化石。當(dāng)時(shí)已經(jīng)到了１１月底，天氣非常寒冷，本來已經(jīng)到了應(yīng)該收工的時(shí)候了。但是見到這么多的化石，裴文中決定把工作再延長(zhǎng)幾天。 當(dāng)時(shí)的人恐怕誰也不會(huì)想到，這段小小的裂隙延伸和裴文中的這個(gè)臨時(shí)決定具有多么重大的意義。幾天后的驚世發(fā)現(xiàn)向人民又一次昭示，堅(jiān)持到最后時(shí)刻的最艱苦的努力是多么的重要。 １２月２日下午４點(diǎn)多鐘，太陽已經(jīng)落山了，可是裴文中帶領(lǐng)著幾個(gè)技工仍然冒著凜冽的寒風(fēng)在緊張地發(fā)掘著。隨著洞穴越挖越深，發(fā)掘時(shí)的照明早已是靠汽燈來解決了；而此時(shí)，發(fā)掘面的空間太狹小，汽燈都施展不開，發(fā)掘的人只好一只手發(fā)掘，另一只手拿著蠟燭來照亮。 突然，裴文中大聲叫了起來：“這是什么？是人頭！”“人頭”兩個(gè)字剛一出口，所有發(fā)掘的人都圍攏過來伸頭向下觀看。盼望已久的東西終于露面了，大家別提是多么地激動(dòng)了。 這塊頭骨化石一半埋在硬土里一半埋在松土中。裴文中把化石周圍的土挖空后，用撬棍輕輕地把它撬了下來。頭骨的一部分由于震動(dòng)破裂開來，裴文中后悔得不得了；不過，他也因此看到了頭骨的厚度和腦面的結(jié)構(gòu)。破裂處后來經(jīng)過粘接仍很完整，并未使后來的研究受到任何影響。
頭骨挖出來的時(shí)候很潮濕，一碰就破。裴文中就和兩位技工一起夜以繼日地生起炭火盆來烘烤它，烤干后用水糊上幾層厚厚的綿紙，再糊上石膏麻袋片，然后在把它烤干。等到外面的石膏變得干燥堅(jiān)硬以后，裹在里面的化石就不會(huì)輕易損壞了。這樣的保護(hù)化石的石膏殼我們把它叫做“皮牢克”（俄語的音譯，意思就是“石膏殼”）。 最后，裴文中把包藏有第一個(gè)北京人頭蓋骨的皮牢克用自己的兩床舊棉被包起來，外面再用褥子毯子象普通的行李一樣地捆好，于１２月６日乘長(zhǎng)途車親自送進(jìn)北京城內(nèi)的中國(guó)地質(zhì)調(diào)查所新生代研究室。 第一個(gè)完整的北京人頭蓋骨的發(fā)現(xiàn)象一聲春雷震撼了學(xué)術(shù)界。它進(jìn)一步證實(shí)了北京人確實(shí)是一種古老的人類物種，是現(xiàn)代人類的祖先，而且是當(dāng)時(shí)所知道的最早的人類祖先。
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