裡為他拼湊的幾十塊銀洋，心裡銘記著父親“做人要正，成績要硬”的教誨，隻身來到北京求學，先考入北京大學預科，後轉入本科地質系。１９２７年畢業後，來到新生代研究室工作。１９２９年春，當週口店的發掘工作無人支撐時，主持周口店發掘工作的擔子，擱在了裴文中的肩上。

１９２９年１２月２日下午４時，落日已經染紅西山，發掘場地上，除了北風的呼號，便是荒草的哀鳴，雖然人人都感到寒意徹骨，但為了心中那份難滅的希望，大夥在連腳都站不穩的情況下，仍堅持用最原始的運土辦法，用繩子把一筐一筐的土從洞中拉上來，然後再用人工一筐一筐地抬出洞外。

由於天氣太冷，已經凍得渾身發抖的裴文中準備下令收工。就在這時，遠古祖先的大門“吱”地一聲裂開了一道縫隙———他們很意外在空隙的底部鑿穿了一個神秘的洞。裴文中爬過去仔細一看，洞穴至多能容得下一個人，並且一部分已被砂土填滿，僅為一個薄隙。“這個洞穴，會不會是猿人行走的通道呢？”敏感的裴文中頓時喜出望外，心裡一陣竊喜。他一邊在心裡琢磨著，一邊找來一截繩子拴在腰上，再點燃一根蠟燭和攥著一支手電筒，而後對周圍的人說道：“你們將繩子的這一頭拽住，我先下去看看！”

裴文中墜繩而下，進入洞中。

蠟燭的火苗在忽明忽暗地跳蕩，裴文中辯不清洞的長度，只感到陰森恐怖的氣氛籠罩著全身。他摸著洞壁往前大約走了五六米，便停下腳步，將弓著的身體慢慢蹲下來，然後瞪大眼睛仔細察看。這一看，簡直讓他驚呆了：一片片的白骨———遠古動物的化石全都安詳地躺在洞底的塵土之中，只要用手一扒，一塊塊的化石便清晰地顯露出來，像是上帝有意儲存下來的一座化石寶庫！

望著眼前的一切，裴文中那多少有點恐怖的心被驟然而來的興奮替代了，這一極度興奮使他忘記了是在窄小的洞穴之中，以致當他猛地站起身時，腦袋竟撞在了洞頂那堅硬的石壁上，隨著一聲悶響，差一點使他昏倒過去。

稍待片刻，裴文中在工人們的齊聲叫喊中開始順著繩子往上爬。他一邊往外爬，一邊用手電筒向洞壁的四周反覆照射。說來真是奇怪，就在他的腿即將邁出洞口的那一瞬間，他突然看見不遠的地方有一個黑黑的、圓圓的東西。憑一種直覺和多年的經驗，他感到有重要的事情似乎馬上就會發生，使他本來就很興奮的心再度燃燒起來，以致於多年之後，跟他發掘的工人還清楚地記得他剛走出洞口時的情景———裴文中一手捂著凸起血包的頭，臉上飄蕩著因高度興奮才有的紅暈，語言極不流暢地說：“我……我感覺到這裡將有很重要的發現！”

裴文中爬出洞口之後，把洞內看到的情況向工友們作了簡單介紹，工友們聽了後，個個高興得手舞足蹈。經過簡短的商量，裴文中和工友們又把洞口開大了些，然後才與喬德瑞、宋國瑞和劉義山三位工友一起下到洞底。

裴文中他們平常在洞中發掘，一般是點汽燈，因汽燈比當時所有其他照明裝置都好用。但由於這個洞穴的空間太小，他們每個人只好點燃一隻蠟燭。他們一步步地往前走著，儘管四支蠟燭都在燃燒，都在跳動，但洞內卻越發昏暗，慘淡的光亮使４名發掘者幾乎看不清對方的臉。由於裴文中的一隻手上拿著蠟燭，挖掘時就只能靠一隻手了。含大量化石的堆積物被一剷剷小心地挖出，又一筐筐拉出洞口……此時此刻，山野中寒風呼號，零星的雪花在風的裹挾中無目的地亂飄亂蕩，不時地灑落�