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此后的3年中，文森特走遍了化稍营、大田洼、石匣里和深井一带的坡沟山梁，在桑志华不间断的书信指导下，采集到了许多有价值的化石，成为了一名业余的考古学者。
1923年5月，考古学家德日进应邀于来到天津，先后几次与桑志华赴西北考察。1924年夏，他俩在萨拉乌苏考察返回途中，会同美国地质学家巴尔博在泥河湾进行了短暂的地质考察。
正是这次短暂的地质考察离开了泥河湾盆地科学研究的帷幕，从那一年起至今80余年，20多个国家和地区的500多位专家、学者对泥河湾进行了考古发掘和研究。在这片东西长82公里、南北宽27公里的桑干河两岸区域内，发现了含有早期人类文化遗存的遗址80多处，出土了数万件古人类化石、动物化石和各种石器，几乎记录了从旧石器时代至新石器时代发展演变的全部过程。
1930年，德日进和皮孚陀在《泥河湾哺乳动物化石》专著中首次提出泥河湾盆地更新世初期有人类活动的可能性，并生动描绘出古人类生活的场景：在早更新世，三趾马常来泥河湾饮水，泥河湾湖滨地带有古人类在那里出没、狩猎和生活。
1935年，在某一本法文杂志上，考古学家步日耶进一步把想象的空间生动化，因为他在泥河湾发现了一件沉睡了许久的古人类“手斧”，还发现泥河湾丰富的哺乳动物化石上有被石器砸击过的痕迹。步日耶断言：在泥河湾盆地曾经有过一种人类生存着，他们可能是中国猿人或者其它人类。但有科学家说这还需要进一步考证，那柄所谓的“手斧”只是一件形状酷似天然的石块，还不能证明有人类制造工具的痕迹。泥河湾远古人类的存在与否便又成了悬而未决的疑案。
解放以前泥河湾盆地的调查。研究工作，大都是由外国学者完成的，且多局限于第四纪生物地层学的研究，直到上世纪50至60年代，我国考古学家才走进了对泥河湾的考古行列。主持周口店北京人发掘的考古学家裴文中一直在寻找着北京人的去向，而最让他关注的就是太行山山脉东麓一带。于是，这个横跨河北、山西两省的泥河湾盆地进入了我国考古学家的视野。
泥河湾盆地东端与北京距离大约150公里。从山西省吕梁山发源的桑干河自西南向东北贯穿大同盆地后进入泥河湾盆地，然后从东端的石匣里切开盆地边缘向南流出。沿途汇合了宣化、怀来、延庆几个盆地的河流，成为了北京地区最大的河流——永定河。桑干河、永定河成为连接泥河湾盆地和包括周口店在内的京西地区的通道。
1965年，为中国旧石器考古调查做出巨大贡献的王择义，带领王向前、武文杰来到泥河湾，他们在盆地中部桑干河北岸的虎头梁村找到了第一件旧石器。尽管这一发现与前人的愿望还存在一定的距离，甚至与早更新世的三趾马也没有直接的关系，但是，他们毕竟率先叩开了追寻泥河湾盆地原始人类活动的大门。
1972年，我国的考古工作者卫奇走进了泥河湾，发现了阳原县东城镇虎头梁遗址。
卫奇和泥河湾的缘分由来已久，早在大学地质系读书时，泥河湾的故事就深深的影响着他。大学毕业后他来到中国科学院，专门从事古人类的考古和研究，桑干河成为卫奇破解悬案实现梦想的阵地，从此桑干河两岸到处都留下他的足迹。但是古人类化石像幽灵一样，似乎总在躲避着卫奇的追踪，年复一年，在一次次希望和失望之中，他在顽强地坚持着探寻。
虎头梁遗址位于虎头梁村东南约800米处，是一处距今约1。17万年的新石器时代遗址。1972年，卫奇和盖培对这一遗址进行了发掘，发掘出以楔形石核和尖状器为主的大量石器，还发现了古人使用过的灶坑。
卫奇对泥河湾的关注并没有就此结束，反而愈加迷恋上了泥河湾。一天，卫奇在药品收购站意外得到一个线索：在许家窑，有人曾看到过类似人类头盖骨的化石。
许家窑位于河北山西交汇处，这里人烟稀少，临近两省的农民疯狂抢挖“龙骨”，卖给药品收购站赚钱。循着“龙骨”的线索，卫奇来到了许家窑。当他急匆匆地赶到当时的挖掘现场时。映入眼帘的除了一堆堆不能换钱的石头，就是深沟大坑。
来晚了，卫奇懊悔地坐在石堆上。不经意间他抚摩着手下的石块，突然振奋起来。这不是普通的石头，而是石球，是传说中的古人类的投掷器——飞石索。有了这一线索，卫奇认定这里也一定有古人类化石，发掘价值非常大。
但是，当时的许家窑由于村民挖取“龙骨”，地层已经遭到破坏，想要找到古人类化石有如大海捞针。卫奇没有放弃，他像就地打井般一铲一铲的挖，一点一点的找，终于17件古人类化石相继出现。卫奇兴奋地把这些发现拿给他的老师贾兰坡教授。
泥河湾遗址的发掘很快就提上了日程，1974年秋，贾兰坡利用短暂的时间在许家窑遗址进行了发掘，发现了极其丰富的石制品和哺乳动物化石。1976年春，对许家窑遗址的发掘取得了重大突破，除获得万余件石制品。大批哺乳动物化石外，还找到了9件人类化石。贾兰坡、卫奇根据最初的调查估计，许家窑遗址的年代为距今6万至10万年左右。
随后的几年中，“许家窑人”的化石越来越多，包括顶骨、枕骨、颞骨以及上下颌骨等。这批人类化石十分耐人寻味，头骨骨壁之厚、牙齿之硕大竟与北京人不相上下。但是，许家窑人的脑量比北京人的大，已经超出直立人而进入早期智人的水平。另外，许家窑人石器的工艺水平比北京人的高，但是两者在技术和类型上存在密切的联系，可以说是一脉相承。于是，贾兰坡决定将遗址时代提前，国外的考古学家也曾就许家窑遗址的年代做过研究，并最终将遗址年代确定为距今50万年前。
许家窑文化和许家窑人的发现与研究，毫无疑问地被载入了泥河湾盆地，旧石器考古研究的史册。它的意义不仅仅在于找到了一处旧石器时代中期的文化遗存，发现了至今仍然为数不多的晚期智人化石，更重要的是它在文化渊源的探索中，充当了过渡的桥梁。
泥河湾考察更大的收获是在盆地东端发现一批时代更早的文化遗址。
1978年8月21日，古脊椎动物与古人类研究所的研究人员再次进入泥河湾盆地考察，并在阳原县小长梁发现了很多用燧石、石英和火成岩等岩石、矿物打制的石器。这些石器都埋藏在地面以下67米深的湖相地层里，人工痕迹清楚，制作精致，而且数量很多。专家们命名它为小长梁遗址。
这里发现的石器共2000多件，同时还出土了若干打击过的骨片，或留有刻划痕迹的骨片以及吃剩丢弃下来的三趾马、马、羚羊、牛、鹿、象等动物的残骨和牙齿。从考古学角度鉴定，石器与动物群的时代是一致的，也与泥河湾组地层的时代相同，确实比北京猿人的时代要早得多。
从遗址出土物来看，在远古时代，这里一定有人类活动，但到目前为止仍没有发现人类骨骼的化石。至于遗址的年代，经古地磁的测定，顶部为150万年前，底部为300万年前，所以，考古学家把遗址的层位定为243万年…255万年之间。这是目前我国境内发现的最早的古人类文化的遗址，根据石器的分析，当时人类已有语言，不然技术传授会有困难。
自发现之日起，小长梁遗址就倍受学术界的关注，对中国早更新世的旧石器考古起到了非常积极的推动作用。同时，也带动着泥河湾盆地旧石器时代考古研究工作向纵深发展。此后，河北省文物研究所在泥河湾盆地的调查、发掘和研究工作从未间断过。
1981年，卫奇在小长梁东北方再次发现了一处遗址——东谷坨遗址。新遗址的石器埋藏在地面以下大约45米深处，附近有适于打制石器的岩层露头，发掘出的石器数量多得惊人。第二年，我国女地质学家李华梅对东谷坨遗址进行年代测定，证明遗址的年代距今100万年。后来，参加中美合作计划的美国科学家重新对其年代进行测定，得出的结论和中国科学家的结论相同。
1991年到1992年，泥河湾中美旧石器联合考古项目启动，它是国务院批准的第一个中外考古合作项目，由中国古脊椎动物与古人类研究所、河北省文物研究所、美国加州大学及印第安那大学等共同合作，由此揭开了泥河湾盆地旧石器考古研究新的一页。泥河湾中美联合考古队在东谷蛇遗址的发掘，是改革开放以来经国务院批准的第一个中外考古合作项目，中美联合对泥河湾的考古研究推动了中国考古与世界的接轨。
20世纪最后10年，是泥河湾盆地旧石器考古研究发展迅猛、成果荟萃的时期。这一阶段的成就，除中美合作所取得的成就之外，泥河湾盆地旧石器考古的调查质掘和研究工作达到了前所未有的发展和提高。正当人们为东谷坨和小长梁的发现惊喜不已的时候，一个更加古老的遗址发掘和研究也在紧锣密鼓地进行。它就是小长梁与东谷坨北面不远的马圈沟遗址。
马圈沟遗址位于阳原县大田洼乡岑家湾村西南，于1992年发现的。那年卫奇培养出来的农民技工白日有在马圈沟发现了一根动物化石，成为发现马圈沟遗址的重要线索。同年，河北省文物局由考古学者谢飞领队，对马圈沟进行了连续发掘。
重大的发现是在2001年9月出现的，谢飞带及其助手在马圈沟进行探方清理，突然，几十个大小不一的圆形痕迹出现了，经验丰富的考查队员们第一次见到这样的痕迹。这些奇特的圆形到底意味着什么？
挖掘一下子变得谨慎起来，土被一层层剥开，痕迹的形状也清晰起来，专家通过地质层的年代和各种综合分析做出了结论：这些圆痕是200万年前大象的脚印。紧接着相邻的探方又出现了令人震惊的发现，大量的象牙、象骨化石伴随着散落的各种石器出现在人们面前。
这是一个宏大的场面，象骨周围散落着大量的石器，仔细观察下发现他们摆放得井然有序，这似乎是一个有着特定意义的现场。象骨上清晰的刮痕和紧紧贴放在上面的刮削器，为学者们揭示真相提供了机会，这是古人类群食大象，刮肉取食、敲骨吸髓的情景，这里是200万年前人古人类“餐桌”！这一结论让在场所有的工作人员都欢欣不已，马圈沟遗址的发现对研究当时人类的行为提供了珍贵的科学资料。
这次发掘发现了极为难得的人类餐食动物的场最，这么完整的古人类行为遗迹，在目前全世界的旧石器考古发掘中也是极为罕见的。
泥河湾的学术价值高不可测，它传达给人类的文化信息，在亚洲、全国首屈一指，意义非常之深远。随着发掘工作的进展，不排除有人类遗骨的可能。如果这个预测成为现实的话，将有可能推翻此前所有关于人类起源的论断，引起世界性的轰动。
目前，对泥河湾遗址的发掘工作仍紧张有序地进行着，有更多的发现等待着考古学家去揭开。
泥河湾盆地文化遗址出土文物
在阳原的大地上，古人类、古动物化石和各种石器、石片、石核等文物随处可见，俯首可拾。可以毫不夸张地说，这里是展示古人类活动的天然博物馆。在近一个世纪里，这里出土的上万件化石和石器制品，几乎记录着华北地区从旧石器向新石器过渡的历史。
泥河湾出土了我国最早生产的陶器，其历史距今已有1。17万年的悠久历史。这些最早的陶器出土于阳原县泥河湾盆地虎头梁遗址群中，下部细石器文化阶段的堆积分上中下三层，出土的陶器主要集中在上层与中层。出土的夹砂黑褐陶片器形难辨，质地粗糙，表面不平，有的保留捏压刮抹痕迹。有些陶片夹杂云母片，蚌屑或石英粒等。陶胎较厚，烧成温度不高，比较疏松，容易破碎。器壁多有烟炱，表面有细绳纹或植物页茎的压痕。最大的一件胎厚1…1。2厘米，从断面看胎体中心黑两侧黄，故表面呈灰褐色，像是一件平底器的下部。
这些陶器是泥河湾人伟大的发明创造。我们祖先对粘土的认识由来已久，早在原始社会的生活中，祖先们是处处离不开粘土。泥河湾人发现被水浸湿后的粘土有粘性和可塑性，晒干后变得坚硬起来。同时，泥河湾人已经掌握了对火的利用和认识，他们发现晒干的泥巴被火烧之后，变得更加结实、坚硬，�