1921年初夏，年輕的奧地利古生物學家師丹斯基來到中國，他最初的計劃是和安特生合作三年，在中國從事三趾馬動物群化石的發掘和研究。師丹斯基到了北京之後，安特生安排他先去周口店進行試掘。1921年和1923年，安特生和師丹斯基在龍骨山進行了兩次試掘，發現了很多大哺乳動物化石，在堆積中還找到有石英石碎片，安特生預感到周口店龍骨山可能是人類祖先的栖息地。但是，龍骨山的發掘工作並不容易，因為角礫堆積十分堅硬，發掘進度緩慢。在這種情況下，師丹斯基把能挖掘出的化石盡可能都挖掘出來後，就結束了此次野外試掘工作，並很快將在周口店發現的化石及含化石的堆積物運回歐洲。
從1924年起，安特生和師丹斯基在瑞典的烏普薩拉大學著手研究周口店的化石標本，非常幸運，他們從堆積物中清理出兩顆人類牙齒化石。憑著這兩顆牙齒化石，安特生在其研究論文中向世界宣布在中國周口店龍骨山發現了遠古人類的消息；憑著這兩顆牙齒，美國的古生物學家葛利普將周口店的遠古人類命名為中國猿人，並留下了名揚全球的“北京人”稱號；憑著這兩顆牙齒，加拿大解剖學家步達生於是多方奔走，與中國地質調查所達成合作發掘周口店龍骨山的協議，開始周口店的大規模發掘，迎來了周口店遺址科學發掘的春天。
北京人為達爾文從猿到人理論提供了重要的直接證據，揭開了被塵封的人類歷史童年的一頁
1927年春天，周口店遺址大規模正式發掘工作開始。地質學家李捷受命主持野外工作，當年就在北京人遺址北裂隙堆積中挖掘出幾十箱動物化石。1928年，楊鐘健和裴文中相繼來到周口店，接替李捷主持野外工作，不久，楊鐘健也離開周口店。雖然1928年到1929年發掘出很多哺乳動物化石，但發掘的進度很慢、化石很破碎，很多人對周口店已興趣淡漠。
1929年12月2日下午4點多鐘，裴文中帶領著幾個技工冒著凜冽的寒風在緊張地發掘。隨著洞穴越挖越深，發掘面空間狹小得連汽燈都施展不開，發掘的人只好用一只手發掘，用另一只手拿著蠟燭來照亮。突然，裴文中大聲叫了起來：“這是什麼？是人頭！”盼望已久的東西終於露面了。
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