旧石器时代的天然博物馆
近百年的科学探索使泥河湾盆地成为世界上旧石器遗址最密集的地方之一。泥河湾盆地不仅丰富了我国旧石器文化序列，也为评估早期人类技术与认知能力提供了重要材料。以泥河湾遗址群为依托，河北省阳原县建成了全国最大的旧石器专题博物馆，正在建设泥河湾国家考古遗址公园。
泥河湾盆地引发世界关注
很难想象，眼前这些崇山峻岭之内遍布着40余处百万年以上的早期人类遗址，而这样的遗址全世界仅有50多处。更难以想象的是，200万年以前，这里是一个面积达到9000多平方公里的大湖——湖中鱼虾成群，湖边有广阔的森林，大量哺乳动物在这里繁衍生息，古人类也在这里繁衍生活。大约在1.8万年前，由于造山运动，湖底上升，交错移动，湖水大部分流走，大湖逐渐消退，泥河湾地层裸露出来。
桑干河源自山西朔州，经大同东流，过河北阳原，接纳了蔚县流来的壶流河，最后穿过石匣峡谷汇入洋河，绵延500公里。郦道元的《水经注》记载过它，李白的乐府歌咏过它，宋人沈括的笔记里描述过它。9000平方公里的桑干河河谷，每寸土地都写满了历史，很难想出用小村庄泥河湾来命名这一遗址群的理由。但百年前开始的科学研究，让泥河湾盆地驰名世界。
上世纪20年代，来到泥河湾村的法国人文森特，在村子周边发现了大量贝壳、蚌类、哺乳动物化石。天津的北疆博物院建成后，他向院长桑志华表示，愿意将发现的动物化石赠予北疆博物院，并邀请桑志华考察泥河湾。桑志华直到1924年9月10日才启程赴泥河湾考察。
就在桑志华出发的当天，美国地质学家巴尔博完成了首次科学意义上的泥河湾考察。他把泥河湾的地质特点写成短文迅速发表，将泥河湾村附近的河湖相堆积命名为泥河湾层。1926年，他和桑志华联合法国古生物学家德日进对泥河湾层进行了分层研究，根据脊椎动物化石，初步确定泥河湾层与欧洲维拉方期相当，属于早更新世。研究报告中，多次出现“泥河湾盆地”，被视为桑干河盆地的一部分。从那时起，世界的眼光再未远离泥河湾。
随着工作的深入，泥河湾层在桑干河盆地内可以连续追索，泥河湾盆地范围逐渐扩大。地层相对年代主要根据所含化石种类和进化程度来判断，相似的化石组合年代也相近。当时，最受关注的更新世地层的标志是人类化石。
1926年秋，桑志华获悉周口店遗址发现了两枚早期人类的牙齿。根据动物群特征，周口店人类牙齿化石时代与泥河湾层顶部相当，桑志华希望在泥河湾发现更古老的人类化石。他在泥河湾工作了两个半月，失望而返。
1929年冬，裴文中在周口店发现了人类头盖骨化石。这是世界上第一枚经过科学发掘得到的早期人类遗骸。1930年，《泥河湾哺乳动物群》在国际学术期刊上发表，确定“桑干河的更新世已经属于人类更新世”。作者德日进等谨慎地推测，“我们还不知道是否有人在此生活过，但我们知道人类可能存在。”多年后，桑志华惋惜地写道，“如果接下来几年我能够回来，我将更深入地挖掘泥河湾新地点。”
这里找到了有确切年代的早期古人类活动遗址
1948年，裴文中在《中国史前之研究》一书中提出，“中国猿人文化，实非原始文化，将来或可发现，较中国猿人更早之人类。”
新中国成立后，国内的地质、考古专家杨钟健、裴文中、贾兰坡、刘东生院士等都来泥河湾进行过学术研究，使泥河湾的科学价值日益显现。1954年，泥河湾层被确定为中国、东亚乃至世界第四纪地层对比的标准剖面。贾兰坡随后指出，北京人在体质特征和石器制作上，有许多进步性质，具有使用和管理火的能力，因而不代表最古老的人类和最原始的文化。他明确提出“泥河湾期地层才是人类最早的脚踏地”，号召在泥河湾层寻找早期人类活动遗迹。
1965年，河北阳原发现了虎头梁遗址，确认泥河湾盆地存在旧石器晚期人类活动。1972年，中国科学院古脊椎动物与古人类研究所的盖培和卫奇在上沙咀地点发现纳玛古菱齿象头骨。头骨下方有一件用石英岩砾石制成的石核，人工打击痕迹清楚，打击点位于砾石突起的小脊边缘，放射线呈扇形。他们确认这件石制品是人类有意识打制的产物，时代超过100万年。泥河湾发现早期石核立刻引起了国内外科学界的极大重视。古脊椎动物与古人类研究所所长杨钟健亲率裴文中、贾兰坡、孙殿卿、安志敏等实地考察。
具有划时代意义的考古发现是在1978年，中国科学院古脊椎动物与古人类研究所的尤玉柱、汤英俊和李毅，在桑干河南发掘了与泥河湾村相对应的小长梁遗址。804件石制品产自具有锈黄色条带的砂层里，打制痕迹明显，还出现了使用痕迹，同时出土的动物化石包括鬣狗、古菱齿象、三趾马和三门马，初步判断属于早更新世泥河湾层。尽管动物化石已经确定了泥河湾层的时代范围，但遗址确切年代一直到21世纪初才得到确认。
20世纪初，科学家们已经注意到有些岩石记录的磁场方向和所在的地磁场方向相反，建立起了500多万年来地球磁场倒转发生的时间序列。对于缺少绝对测年材料的沉积物，利用过去磁场方向来确定年代是仅有的选择。小长梁遗址石器层下方不到6米就是古老基岩，这段地层中没有出现地磁场倒转，难以进一步确定年代。中国科学院地质与地球物理研究所朱日祥率领团队向西追索，在西侧1公里找到可以和小长梁遗址完美对比的洞沟剖面。他们在这里采集到大量的样品，在古生物化石的辅助下，把剖面的磁极性序列与标准地磁极性时间标尺对比，最终获得了石器层位附近地磁场倒转的时间，确认小长梁遗址石器层的年代为距今136万年。
小长梁是泥河湾也是中国第一个被广泛认可的、有确切年代的早期古人类活动遗址，是东北亚北部确知的最早的人类遗址，为认识早期人类扩散提供了重要线索。2001年9月，这一成果在英国《自然》杂志发表，被国内外同行迅速接受，也被镌刻在新落成的中华世纪坛青铜甬道上。
就在小长梁遗址年代正式刊出的同时，卫奇和谢飞等人正在泥河湾发掘马圈沟遗址第三文化层。这一文化层位于小长梁遗址之下，古地磁学研究揭示，年代为距今166万年。
泥河湾层中存在多个早期旧石器文化层得到反复确认。泥河湾不是单一的遗址，而是由数十处旧石器时代遗址构成的遗址群，涵盖了旧石器时代早、中、晚期，记录了早期东方人类文化与技术演变的众多环节，堪称旧石器时代的天然博物馆。
科学塑造着泥河湾盆地的未来
最新研究发现，史前人类打制石器时可以翻转台面，从而充分利用小块燧石。在时代相近的东谷坨遗址，史前人类更多地调整和修理台面来获取石片毛坯，体现了对小型石片剥片较强的控制能力，以及石器生产中一定程度的预设与规划。这与较早的小长梁遗址简单石核石片相比，石器打制技术进步明显。
退休后，卫奇在东谷坨遗址附近的农家小院里自费建立了“泥河湾猿人观察站”。多年来， 猿人观察站不仅是泥河湾科学考察基地，更是鲜活的旧石器科学史展览室。在小院里长大的女孩儿贾真秀见惯了来来往往的考古学家。在发掘现场泡大的她很早就把旧石器考古学家作为职业志向。现在，她已经如愿开始了旧石器考古研究生涯。
在泥河湾博物馆，卫奇的等身海报就立在飞梁遗址的展板前。展板中，7岁的贾真秀穿着一条粉色裙子蹲在遮阳伞下，握着手铲，背对着观众，全神贯注地发掘。两代考古人的身影就这样交织在一起。
在泥河湾，每年依旧有考古工作者在进行主动性发掘。每年的寒暑假，这里是孩子们学习人类早期历史的大课堂。
科学不仅书写了人类的历史，也塑造了盆地的未来。
（作者：唐自华，中国科学院地质与地球物理研究所）
制图：蔡华伟