裴文中看着这个头盖骨，心情无比激动，但又担心即便干到天黑也不一定掘得出来。这位即将名垂青史的考古新人看着头盖骨，俏皮地想到，“其实它已经在山中过了不知几千百万日夜，并不在乎多过一夜”，但思虑再三，终究放心不下，决定冒险用撬棍把它撬出来，不料却把头骨给震碎了。这令裴文中后悔不已。但正所谓失之桑榆，收之东隅，碎裂的头骨也让他清楚地看到了“北京人”的头骨许多部分厚度都在10毫米以上，比现代人的头骨厚得多。
当晚，裴文中写信向翁文灏报告了这一发现。次日一早又专门打电报给步达生，电报中说，“顷得一头骨，极完整，颇似人”。6日，裴文中把头盖骨打进行李，用两床被子包好，外面再裹上褥子和毡子，乘坐长途汽车赶往北平城。按照当时的规定，长途汽车过西便门时，行李要接受检验。为了保护头盖骨，裴文中心中打定主意，宁可被拘捕，也不能让检验员揭开头盖骨外面糊的保护性麻袋和纸张。好在这位不曾在历史上留下姓名的检验员没有刻意为难，头盖骨平安到达北平。
1935年夏，裴文中赴法留学。他的助手贾兰坡继续主持采掘工作，又发现了新的北京人头盖骨化石，可惜在抗日战争中，化石离奇失踪了，从那时起，包括裴文中、贾兰坡在内的许多人都致力于寻找人类祖先的下落，虽然来自世界各地的相关“线索”已有100余条，可惜至今也未找到，成了世界科学史上的一桩大疑案。当然，这是另一个故事了。
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