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在丁村挖沙的过程中，奇怪的现象接二连三地发生，巨大的骨骼碎片、牙齿、腿骨，还有一些黑色的有棱有角有刃的石片子随着工人的铁铲陆续出土，这些都是些什么东西，工人们当然不清楚，但大家的心里都不免生出疑问。尤其是挖到的那些骨骼化石，被人当做“龙骨”去卖，曲里村的一位农民一次就卖过30多块钱，如此下去，后来那3枚惊世的牙齿也可能被挖走，被卖掉。
所幸，这事让挖沙的总指挥郑怀礼知道了，并引起了他的注意。郑怀礼曾担任过文联主席，文革后还恢复了传统戏曲剧本创作，正是他对文化的热爱，使他能对出土的文物产生特别的敏感，当他听说了挖出“龙骨”的事情，立刻到沙场去现场勘察，并将沙场的化石收集起来，逐级上报到山西省文物管理委员会，是他的行动使得丁村的骨化石有幸进入北京的研究所。
不久，山西省文管会派专家下乡调查。专家来到丁村后，马上深入到当地群众当中去了解情况，并到工地现场去勘察，结果惊人的发现在短短数天内就出现了。他们收集到一对长达1。1米的原始牛角化石和两具象的下颌骨化石，并在沙砾中找到了若干破碎的石片和带棱角的石球，石片不像是天然力所破碎的，石球也不像是受到河水冲磨而成的。
为了认真研究这处遗址的价值，专家带走了收集到的这些化石标本，赶到省城去做仔细的研究，可一年下来，分析结果却不甚明显。于是，这批标本辗转运到了北京，并最终到了贾兰坡、裴文中等国内一流的化石和古生物专家的手里，他们马上召集会议对这些标本进行了“会诊”。经过初步的观察研究，专家们认为：这些石片和石球，人工的痕迹很清楚，石片上虽然没有第二步加工，但是有清楚的台面和打击出来的半锥体，台面和破裂面的交角保持着大角度，石片肥厚，石球的棱角也具有打制的斑痕，可以判定它们是旧石器时代的遗物。
当时，旧石器时代的地点在我国发现的不多，并且这还是解放后我国发现的第一处丰富的旧石器时代文化遗址，因此更显得丁村发现的重要，中国科学院古脊椎动物研究所遂决定对丁村遗址进行考古发掘。
1954年9…11月，由著名考古学家贾兰坡带队，以中国科学院古脊椎动物与古人类研究所为主，山西省文物管理委员会和襄汾县文教局组成了发掘队，队员包括裴文中、周明镇、吴汝康等我国著名的学者专家，在北起史村（今襄汾县城）南至柴庄火车站，南北长11公里、宽5公里的范围内进行了为期52天的调查发掘。
发掘队9月22日开进丁村，当日即到丁村以南了解情况，并在村南约半公里的沙丘中拣到一些石器和化石碎片。9月25日，正式开始试掘，通过试掘，不仅对地层有了详细的了解，同时又掌握了地层中所含化石的石器分布情况。
试掘之后，贾兰坡将发掘队分成几个小分队，在不同地点同时进行发掘。10月15日，从丁村考古发掘现场传来喜讯，一枚古人类的右上内侧门齿出土了，3日后，在距这枚门齿1米远的地方又出现了一枚右下第二臼齿。半个月后，又一枚右上侧门齿出现了，连续发现的三颗牙齿让考古队员雀跃起来，同样也震惊了全世界。
这三枚牙齿发现后，全国著名考古学家纷纷云集丁村，现场参观考察。这3枚牙齿就这样走出了汾河边上的荒滩，伴随考古学家一同来到了北京的实验室。
紧张的测试研究很快有了结论：这三颗牙齿分别是右上内侧门齿、右上外侧门齿和右下第二臼齿。虽然只有三颗牙齿，但在当时是我国首次发现的早期智人化石。根据三颗牙齿的大小、形状、颜色、磨蚀程度以及出土时的距离判断，它们同属于一个十二三岁的儿童个体。
随后，在一面汾河水侵蚀而成的峭壁上，考古队员在砾石层中找到了许多动物化石。在砾石层上约1米的地方，发现一具犀牛骨架，它背向汾河侧卧着，除一条后腿脱离身躯，离得较远以外，其他部分几乎都完整地相连着。
11月12日止，发掘工作结束了，这52天里，考古队员的足迹踏遍了汾河东岸的土地，挖掘的石制品2005件，哺乳动物化石27种，鱼类化石5种，其中最重要的发现当然就是那3颗人牙化石。
根据这些化石的特征和地层堆积的情况判断，含化石及石器砂砾地质时代为上更新世下部，距今约有10多万年之久。
在丁村遗址和丁村人发现之前，我国大陆上，仅在北京周口店、内蒙萨拉乌苏和宁夏水洞沟等少数几处发现旧石器时代早期和晚期的人类化石和文化遗物，至于中期的人类化石和文物尚属空白。同样，在我国境内发现的古人类化石也只有属于直立人阶段的中国猿人和属于晚期智人阶段的河套人和山顶洞人，而早期智人阶段的化石的发现还是一个缺环。而丁村遗址的发现填补了我国旧石器时代中期人类化石和文化的缺环，是我国旧石器时代中期文化的代表，在古人类学和考古学上占有极为重要的地位。
1958年，在对丁村出土的化石与石器深入研究的基础上，贾兰坡和裴文中先生编著了《山西襄汾县丁村旧石器时代遗址发掘报告》，对1954年发现的石制品、人类化石、动物化石以及丁村一带的地质地貌作了全面总结和系统研究，确立了“丁村文化”，吴汝康根据牙齿化石的形态特征确定“丁村人”为早期智人阶段的化石。这以后，丁村这个曾经偏僻的村落，便驰名中外，成为考古界关注的中心。尽管后来发现许多旧石器时代中期的文化遗址和与之相对应的早期智人化石，丁村文化和“丁村人”还是最早填补这一空白的文化和人类化石。
然而，丁村遗址发现的文化遗存还不仅仅限于旧石器时代中期。1976…1980年间的第二次发掘证明了这一点。1976年，“文革”刚刚结束，压抑了许久的学术界突然地欢腾起来，丁村这个中国最早发现的旧石器时代遗址自然引起了考古学家的关注，对丁村遗址的第二次发掘很快就提上了日程。
第二次的调查发掘意义重大，它证明丁村遗址不仅仅只是旧石器时代中期的遗址，而是一个涵盖早、中、晚三期，文化性质一脉相承的旧石器时代遗址群。
1979，考古人员在丁村村西汾河东岸又发现与1954年性质相同的旧石器时代中期文化遗存两处，更重要的是，他们发现了丁村遗址的早期遗存。
丁村遗址旧石器时代早期遗存，发现于汾河东岸柴庄以北的白马西沟和县城附近的解村西沟、南寨塌河崖、上庄沟等地点。其文化层为红色土相夹的砂及砾石层，与石制品共生的动物化石发现的很少。根据地貌地层判断，地质时代应该为中更新世晚期。从石制品的器类、形态以及打制技术来看，它们与旧石器时代中期的丁村文化不仅性质相通，而且有着清楚的传承关系。
为了深入系统地研究丁村文化，1994年又对丁村遗址进行了比较系统的发掘。这次在汾河东岸又发现含有细石器的文化遗存一处，这些新的发现说明，丁村遗址已不是仅限于1954年汾河东岸的单一的旧石器时代中期文化遗址，而是扩及汾河两岸、地点达27个、时代跨越旧石器时代早中晚期的遗址群。
同年，著名学者王建等人对1976…1980年期间丁村遗址群范围内调查发掘的资料进行了较为系统的整理研究，一个新的丁村文化诞生了。
丁村文化早段，即丁村遗址群旧石器时代中期文化遗存。其地质时代属晚更新世早期。出土的石制品一般较为粗大，石核、石片占绝大多数，石器以石片石器为主，与1954年所获石制品性质大致相同，但是有些石器的名称有了新的发展变化。
丁村文化晚段，即丁村遗址群旧石器时代晚期文化遗存，由地层和地貌部位以及文化遗物认定，其地质时代为晚更新世晚期。经碳14年代测定为距今26400±800年。这是我国目前测年最早的细石器文化遗存。1994年在丁村附近汾河东岸也发现了同样石器性质相同的文化遗存，进一步扩大了丁村文化晚段的分布范围。
丁村文化晚段的石制品由两种成分构成。一种是沿袭丁村文化传统的粗大石器，一种是以燧石为主要原料制作的典型细石器。这些石器的器类组合、形制特点都与下川文化极为相似，既有继承，又有发展。石器的打制风格和器物组合与丁村文化早、中段者有着明显的传承关系，同时也融入了典型的细石器成分，使丁村文化晚段的性质发生了质的变化。因此，对于丁村文化晚段文化性质的认定，应该是区别于早中段的走向更高层次的丁村文化或者称为“新丁村文化”。
丁村遗址的发现使我国的旧石器考古工作由北京周口店转向了更为广阔的中华大地。丁村遗址发掘之后，山西成了中国旧石器考古工作最重要的地区。截至目前为止，考古工作者在汾河流域及黄河中下游地区发现了许多与丁村文化相关的古文化遗存，山西境内发现的旧石器时代遗址和地点达300余处，这些都与丁村遗址的首次发掘分不开。
在整个汾河流域，几乎都有丁村文化的踪迹可寻，相继发现的丁村文化遗址地点的地质时代与丁村遗址群不相上下，在文化遗物方面又与丁村石器风貌一致或器型相似，说明丁村文化在汾河流域有着较为广泛的分布。
在黄河中下游的晋、陕、豫三省交界的三角地带，也发现了几处地质时代比丁村文化早或相当于丁村文化早段的遗存。时代最早的是西侯度遗址，其次是地质时代属中更新世早期的匿河遗址、蓝田公王岭遗址、三门峡水沟和会兴沟石器地点等。这些遗址或地点发现的石器虽然比丁村文化中的石器原始古拙，但其器类和打制特点，尤其是三棱大尖状器和厚大尖状器，与丁村文化者极为相似或相近。
三棱大尖状器和厚大尖状器虽为丁村文化的典型器物，但是如果把它与上述遗址或地点中的这类石器依次排列，可以发现它们除共同保持了厚大和三棱的特点外，也随着时代的发展而有着由粗到精的变化。三棱大尖状器和厚大尖状器作为黄河中下游、汾渭地堑这一文化体系的传统纽带，将上述遗址或地点紧密地连系在一起。丁村文化作为这个一脉相承的区域文化体系中的关键环节，起着承上启下的重要作用。
山西襄汾丁村遗址出土文物
丁村遗址出土的最重要的文物就是1954年出土的3枚丁村人的牙齿化石，这三颗牙齿是当时我国首次发现的早期智人化石，从牙齿的大小、形状、腐蚀和石化程度相似以及发现间距之近，可以确定它们是属于一个12…13岁的儿童个体的。其齿冠和齿根的尺寸比北京猿人的同型牙齿细小，下第二臼齿的嚼咬面的模式比现代人复杂得多，但在许多细节上与现代人接近，表明丁村人是介于北京猿人与现代人之间，在人类发展史上属于早期智人阶段的一种人类。丁村人上门齿的齿面和北京猿人的一样，都呈明显的铲形，这是现代�