元謀盆地位于云南省東北部的金沙江南岸，是一個南北向延伸的斷陷盆地，盆地內的新生代地層，特別是下更新統(元謀組)地層很發育，地層出露較好，地層內保存有種類豐富的古脊椎動物化石，因此，很早以前就引起科學工作者的注意。1903年，日本學者橫山又次郎在書中記有“熊之一種產于云南元謀之洞穴中”，這是元謀最早的化石記錄。1926年～1960年間，國內外許多著名的地質學家、古生物學家先后到元謀盆地進行考察和研究，并初步確立了元謀組(地層)為我國華南地區早更新統的標準層位。
為配合四川攀枝花地區的建設和成昆鐵路的勘探設計，1965年初，中國科學院地質研究所成立了由趙國光、錢方等人組成的西南地區新構造研究組，元謀盆地被列入了重點考察區域。1965年5月1日錢方在元謀縣城東南約5公里的上那蚌村附近調查時，在村西北約800米左右一個褐色粘上構成的小山丘下部發現了動物化石，在進一步的清理挖掘中又發現了一些碎骨和牙齒化石，其中有兩枚淺灰白色、石化很深的門齒化石引起了錢方的注意，通過仔細的觀察，初步判斷這很可能是原始人類或猿類的一對門齒，這個偶然的發現揭開了我國古人類研究史上嶄新的一頁。
1972年2月22日，新華社、人民日報等新聞媒體報道了發現元謀人的消息。1973年，中國科學院地質博物館胡承志發表了研究報告，對元謀人牙齒進行了描述和鑒定，認為這兩枚門齒為同一個體的上中門齒，形態特征與北京猿人同類門齒基本接近，但也有明顯差別，將其定為直立人元謀新亞種[Homo(Sinanthropus)erectusyuanmouensis，suv sp nov.Hu] ，簡稱元謀直立人。元謀人的發現引起了學術界的極大關注，相關研究單位的眾多地質學家、古人類學家、古生物學家和地球物理學家多次到元謀盆地進行考察和發掘，進行多學科綜合研究。
元謀組地層的總厚度為695.4米，共分為四段28層，元謀人牙齒化石出土于第四段(第25層～28層)25層。1973年，中國科學院古脊椎動物與古人類研究所、云南省博物館等單位組成聯合考古隊，在元謀人牙齒出土地點進行了大規模的正式發掘，又出上了6件石制品和一些帶有人工痕跡的動物骨片，以及燒骨、炭屑等可能為人工用火的遺跡。元謀人遺址的石制品有一定的原始性，如直接利用小礫石略加打擊成原始的石制品，同時它與我國早期舊石器時代后一階段文化也有共性，如石器比較小，工具以石片制品為主，器物二次加工以單面錘擊為主。工具組合以刮削器為主等。
1979年，周國興和胡承志對元謀標本的形態結構特征進行了更為詳細描述，對人形超科(Hoinoidea)主要種屬代表的上中門齒形態特點進行了歸納，并與元謀標本進行了深入的對比研究。研究表明，元謀人上中門齒的基本形態特征與猿類和智人都有明顯差別，與北京猿人相當接近，元謀標本具有的一些較北京猿人原始的形態特征反映了它們可能具有從纖細類型南猿(能人)向直立人過渡的特點。而一些進步特征也能在后期人類中追溯到，這說明了元謀人與后期人類之間存在的一定淵源關系。
1984年12月，元謀人遺址的人類化石材料有了新的突破。北京自然博物館考察隊在距元謀人牙齒出土地點約250米的郭家包南部發掘到一件人類左脛骨化石。化石的出土層位為元謀組25層之上的坡積層底部，時代為早更新世晚期，距今約100萬年左右。周國興將該段脛骨與非洲奧爾杜威峽谷南方古猿，圖卡納湖東岸“能人型”標本和現代人脛骨比較，發現元謀人脛骨帶有較多的接近“能人”的原始特點，與現代人有明顯區別，將之歸入直立人。
正如世界許多著名的古人類遺址一樣，隨著研究工作的不斷深入和擴展，不同學者采用相同或不同的研究方法，總會得出一些不同的觀點和看法。在元謀人的研究過程中也是如此，主要爭議的焦點是元謀人的時代問題，目前主要有兩種觀點：一種觀點認為元謀人化石出土層位的地質時代應是早更新世，另一種觀點則認為應是中更新世。
裴文中(1961年)、胡承志(1973年)、林一樸等(1978年)。周國興等(1979、1998年)根據元謀人化石形態、伴生哺乳動物化石和地質沉積相變化，推測元謀人的時代應為早更新世。而尤玉柱等(1978年)在研究了牛肩包和上那蚌發現的動物化石，并結合該地區沉積相變化后，認為產有元謀人化石的這種礫石、砂、粘土的河流相沉積，應從元謀組中劃分出來，建立中更新統上那蚌組，并認為元謀人時代為中更新世。劉東生等(1983年)根據對元謀層的巖石地層、古生物地層和磁性地層的重新認識，將原來元謀組劃分為上新世沙溝組，早更新世元謀組及中更新世上那蚌組，并認為元謀人化石出自上那蚌組，其時代不應超過73萬年，可能距今50萬年～60萬年。
相關研究單位多年來也通過各種年代測定方法對元謀人的年代進行了測定和研究，中科院地質力學研究所李普等(1976年)、中科院地質與地球物理研究所程國良等(1977年)、云南省地質科學研究所梁其中等(1989年)、中國科學院地質科學研究所錢方等(1991年)、張宗枯等(1994年)、地礦部水文地質工程研究所李素珍(1992年)曾先后運用古地磁法測定元謀人的年代，結果均為距今170萬年左右；Urabe和Hyodo等國外學者(2001、2002年)運用古地磁測出元謀人的年代為距今70萬年左右。朱日祥等(2008年)及蘭州大學張虎才等(1991年)利用元謀盆地元謀人層位中釆集的石膏晶體里所記錄的U-238“自發裂變徑跡進行了年代測定，樣品年代為距今172±17萬年；北京大學原思訓等(1991年)通過電子自旋共振(ESR)法測出元謀組第四段26層中部出土動物牙齒化石琺瑯的年齡為距今131萬年，由此推斷元謀人的年代要大于距今140萬年；中國科技大學黃培華(1998年)也用ESR法對元謀人年代進行測定，得出元謀人年代為距今150萬年～160萬年的結論；國土資源部天津地質礦產研究所吳佩珠等(1991年)運用氨基酸外消旋測年法，對采自元謀組第四段含“元謀人”層位的第25層及其上的第26層的動物化石進行了測定，得出化石的年齡為大約距今154萬年。
從上述元謀人年代學研究成果看，支持元謀人年代為早更新世的研究成果較多且依據較為充分。工作較為系統全面，并有多種測年方法相互驗證。盡管認為“元謀人”的時代為中更新世的意見依然存在，但是，元謀人的時代屬于早更新世、距今年代為170萬年的觀點已被很多學者認可。
170萬年前的元謀直立人是不是中國境內最早的直立人呢?要回答這個問題，就必須對迄今為止我國直立人猿人化石的發現和研究情況做一個簡單的回顧。
中國是世界上發現直立人化石最為豐富的國家之一，早在20世紀20、30年代，北京猿人(即北京人)的發現和研究成果就已轟動全世界，北京人的發現奠定了直立人在人類發展中的地位，開啟了我國直立人研究的新篇章。多年來，經過我國科學工作者的辛勤工作，在我國早更新世至中更新世地層中發現的直立人(注：部分人類化石的系統分類等還有爭議)化石點已達十五處之多。
從表中我們不難看出，巫山、建始和么會洞公布的古人類化石的時代都要早于元謀人，但這些人類化石的層位、年代、分類等在學術界仍頗多爭議。
巫山人化石在研究之初被定為“直立人巫山亞種”。1995年，中國、美國和加拿大的科學家通過進一步研究認為，這兩件標本比亞洲的直立人更為原始，可能是“能人”與直立人之間過渡的“匠人”類型。而一些古人類學者則認為下頜骨殘段應歸屬于猿類，是祿豐古猿的后裔，上側門齒可能是后期混入堆積的晚期智人。近幾年龍骨坡的發掘與研究仍在繼續，并出土了大量舊石器，相信在考古工作者的不懈努力下，對龍骨坡遺址的性質會有一個更加科學的認識。
1970年，建始龍骨洞發掘中出土了3枚“似人似猿”的牙齒，在隨后的研究過程中學者們對牙齒系統分類產生了不同認識，一些學者認為是南方古猿，另一些學者認為是早期直立人。1998年～2000年間，“九五”攀登計劃課題組在龍骨洞內又發掘出土了三枚似人科成員的牙齒和大量舊石器。2004年課題組發表了正式研究報告，認為龍骨洞的古人類化石既不同于南方古猿，也不同于直立人，將之定為古爪哇魁人(MeEanthropus paleojavanicus)，其年代大約是距今195萬年～215萬年之前。從遺址中出土的大量舊石器和骨制品推論，龍骨洞的魁人已能制造并使用工具。
2001年，王頠等在廣西布兵盆地么會洞采集到一枚古人類牙齒，2002年和2003年又在發掘中出土了一枚古人類牙齒和少量舊石器。研究者認為這兩枚古人類牙齒化石具有較多的中國直立人的性質，建議暫時將其歸入直立人。么會洞的動物群總體面貌與柳城巨猿洞和巫山龍骨坡兩個動物群十分接近，因而推斷人類化石的年代也可能在距今200萬年左右。牙齒的系統分類和具體的年代可能還有待于更多新材料的發現和相關年代學研究來加以證實。
另外，我國境內還發現了一些早更新世早期(距今約200萬年左右或稍晚)的舊石器遺址，如河北省泥河灣盆地馬圈溝遺址、安徽繁昌人字洞遺址、山西芮城縣西侯度遺址等。這些遺址中還沒有發現人類化石，但都出土了大量文化遺物。
種種跡象表明，早期人類可能在早更新世之初(甚至是上新世晚期)就已在中國境內出現。這些早期人類究竟是能人，是直立人，還是它們之間的過渡類型，現在都還沒有一個明確的答案。相信更多古人類新材料的發現和更加深入細致的研究，將會幫助我們逐步揭示中國早期人類的真實面貌。
綜上所述，作為人屬的元謀直立人目前仍是學術界公認的中國境內時代最早的直立人。
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