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  這處遺址是1921年8月由瑞典的地質學家安特生和美國、奧地利的古生物學家師丹斯基發現的,1927年起進行挖掘。1929年12月2日,中國考古學者裴文中挖掘出第一個完整的頭蓋骨,而在此時期所發掘出來的頭蓋骨卻在1941年時下落不明,成為歷史上的一個謎團。曾有人推測北京猿人頭骨在被美軍潛艇擊沉的阿波丸上,但至今尚未證實。而按照二戰時期美國海軍陸戰隊士兵理查德·鮑恩的回憶,1947年他在美軍設在秦皇島的霍爾康姆營地挖掩體時挖出了裝在木板箱裡的北京人頭骨,當時士兵把木板箱當成了機槍墊,戰爭結束後,北京人頭蓋骨可能又被埋在了原地。現存唯一真標本是1966年頭頂部堆積層發現的一個北京人頭蓋骨的模型。後來又發現了石製品、骨角製品。  當年參與挖掘的中方人員包括後來的院士賈蘭坡先生,隨著他的去世,一批當年挖掘的照片無人整理保管。

  北京猿人四肢骨的大小、形狀、比例和肌肉附著點(特別是上肢骨)基本上具有現代人的形式。北京猿人男性高約156釐米,女性約144釐米。

  有些學者認為,當時已會製造骨角器。除狩獵外,可食的野果、嫩葉、塊根,以及昆蟲、鳥、蛙、蛇等小動物也是日常的食物來源。  在北京人住過的山洞裡有很厚的灰燼層,表明北京人已經會使用火和儲存火種。但用火遺蹟是原地形成還是從他處搬運而來,還存在爭議。  研究發現,北京人通常幾十人結成一群。壽命很短,大多數人在14歲之前就夭亡了。  1987年,周口店北京人遺址被聯合國教科文組織定為世界文化遺產。

  許多人之所以接受古人類起源於非洲的說法,是因為人們在那裡發現了400多萬年前以及150萬年到300萬年前能直立行走的人類化石。50多年來,中國考古學家先後在雲南元謀、陝西藍田、安徽和縣等地發現了60多處古人類化石地點以及千餘處舊石器時代文化遺址。中科院院士吳新智之說。  近年興起的分子人類學對此提出了挑戰。根據1980年代出現的“單一地區起源說”,現代人約於20-10萬年前在非洲東部出現,並至少於6萬年前進入東亞。這一理論主要基於對現代人群線粒體DNA和Y染色體的分析。美國德克薩斯大學休士頓醫學中心人類遺傳學中心的科學家,中國科學院院士、復旦大學副校長金力博士與中國一些科研單位合作研究後也撰文指出,目前的基因證據並不支援現代中國人有獨立起源的說法。他們認為,在10萬年前至4萬年前之間的東亞地區,事實上存在一個化石“斷檔”期,即這一階段的人類遺址非常少見。6萬到4萬年前源於非洲的現代人到達現在中國南部,並逐漸取代了亞洲大地上的古人,比如北京猿人的後代。儘管關於現代人進入東亞的路徑尚有較大爭議,大部分遺傳學家已經接受這一觀點。

  1937年盧溝橋事變之後,中日戰爭爆發。在周口店的挖掘工作被迫中斷,但研究人員還可在設在北平協和醫院的新生代研究室對化石進行整理研究。到1941年日美關係日趨緊張。在當時被日軍佔領的北平,日軍開始佔領中立國美國駐北平的一些機構。存放和保管北京人頭蓋骨化石的北平協和醫院雖屬美國財產,但看來也難以倖免。在這種情況下,新生代研究室決定為北京人化石找一個更為安全的存放地點。  當時有三種處理方案。第一,把化石運往抗戰的後方重慶,但在戰爭環境下,長途運送安全難以保證;第二,在北平就地掩埋,但在淪陷區安全同樣無法保證;第三,運往美國儲存。從當時的情況看,第三種處理方案是最好的選擇。  據古人類學家胡承志回憶,由於在合作挖掘化石時中美籤的合同規定,在周口店發掘的所有化石都是中國財產,禁止運送出境。所以當時美國公使館的人拒絕接收。後經國民政府協調,遠在重慶的美國駐華大使同意並授權,駐北平的美國公使館才接收這批珍貴的古人類化石,並準備將其安全運往美國儲存。  1941年12月5日凌晨,一列美海軍陸戰隊專列駛出北平,據說車上裝有北京人頭蓋骨化石。按計劃列車到秦皇島後,化石運到“哈利遜總統”號輪船,然後運往美國。此次託運的負責人是即將離華赴美的海軍陸戰隊退伍軍醫弗利,兩箱化石就是被混裝在他的27箱行李中被送上火車的。弗利說:這件事在當時相當祕密。在秦皇島,弗利的助手戴維斯負責接收這批特殊的行李。戴維斯說:我去取了那些行李,有27箱,我把它們都放在了我的房間裡。弗利等待著第二天坐“哈里遜總統”號回國。然而第二天,也就是1941年12月8日,日本偷襲珍珠港,美國對日宣戰,太平洋戰爭爆發了。日軍迅速佔領了美國在華的機構,美海軍陸戰隊在秦皇島的兵營也被日軍侵佔,弗利和戴維斯成了俘虜。在天津的戰俘營中,弗利他們陸續收到從秦皇島兵營運送來的行李,但北京人頭蓋骨已不見蹤跡。
北京人(學名:)又稱北京猿人、北京直立人,又稱“中國猿人北京種”(),是生活在更新世的直立人。其化石遺存於1927年在中國北京市西南的周口店龍骨山發現。關於其年代的爭議較大,一般認為約在距今50萬年前。而2009年英國《自然》期刊發表的應用Al/Be測年法的結果則把這一年代上推至68-78萬年前。