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山頂洞人指發現於中國北方的晚期智人化石。因化石地點在周口店龍骨山頂部，北京猿人洞穴上方的「山頂洞」內而得名。其重要化石及遺物均在1941年二次世界大戰期間隨同北京猿人標本一起丟失而下落不明。山頂洞堆積已全部挖光，原來的洞頂已被挖掉。今後也不會再有新的發現。雖然山頂洞人化石已難於尋覓，但當時對重要的化石均製作了品質精良的模型。原始模型目前保存在中國科學院古脊椎動物與古人類研究所，科學家基本可以通過對模型的觀測研究化石提供的信息。[1]
1930年，在對周口店北京猿人遺址堆積物的清理過程中，於龍骨山頂部發現了一個新的洞口，因此稱其為「山頂洞」。1933年至1934年間，由中國地質調查所的裴文中主持，對該洞穴進行了系統發掘。出土化石材料包括三具相當完整的頭骨，還有其它不完整的顱骨、下頜骨及牙齒標本，總共代表至少8個遺體。[2]
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山頂洞人3個頭骨（化石編號分別為PA·101，PA·102，PA·103）分屬於老年男性、中年女性和青年女性。頭骨碩大，上面部低矮，整個面部中等程度的突出，眼眶較低，梨形孔較闊，其下緣呈鼻前窩形，與現代黃種人相似。山頂洞人生活的時代約為1.1—1.8萬多年前，地質時代為晚更新世末，據放射性碳素斷代，年代為距今約3萬年。而柳江人是中國以至整個東亞迄今所發現的最早的晚期智人。柳江人的生存年代目前尚無確切數據[3]，依據鈾系法測定的結果，最小值為距今約6.7萬年，最大值距今約22.7萬年—10.1萬年。[4]
山頂洞人的文化遺物豐富多樣。石器很少而且製作粗糙，與北京猿人石器相差不多。骨器中有一根骨針，針身光滑，微彎，一端有針孔（用其他帶尖器物挖成的），可見山頂洞人已經會縫製衣物，並能製造和使用細的纖維。裝飾品豐富多彩，有穿孔的獸牙、蚶殼、石珠、小礫石、魚的眶上骨、短的骨管和去除橫突和棘突的魚類脊椎骨。牙齒和礫石的孔是從兩面對鑽或挖而成。孔的周圍多帶紅色，可能是用紅色的條帶串連所致。意味著山頂洞人勞動生產率大大提高，生活中也有休暇不需終日勞累了。
山頂洞中還發現48種哺乳動物化石，除少數為絕滅種（洞熊、最後鬣狗等），其中多為現生種（赤鹿、亞洲象等），其中有落入洞隙的熊和虎的骨架，還有現在生活在炎熱地帶的獵豹和鴕鳥化石，說明當時氣候相當溫暖。山頂洞人骨周圍散布著紅色的赤鐵礦粉末，這是埋葬死者的標誌。
1930年代，魏敦瑞（Franz Weidenreich）對山頂洞人化石進行了初步的研究和分析，認為三具頭骨分別代表了三種不同的現代人群：101號頭骨接近「原始蒙古人種（primitive Mongoloid）但兼有西方舊石器晚期歐洲人的特徵」，102號頭骨類似美拉尼西亞人（Melanesoid），103號頭骨則屬於愛斯基摩人類型（Eskimoid）。山頂洞人的頭骨具有一系列與蒙古人種有關的特徵，可能代表原始的蒙古人種類型。[5]他強調山頂洞人並非現代中國人祖先的代表，也許移居自別處[6]。
美國哈佛大學教授恩斯特·胡登分析測量結果，認為101號頭骨接近歐洲克羅馬儂人，像是歐洲白種人混雜了澳洲原住民血統，跟日本阿伊努人頭骨很接近。對於102號頭骨與103號頭骨，他認同魏敦瑞的分析。哈佛大學考古學者華特·費爾舍弗斯認為101號頭骨接近於高加索人種，學者李濟認為與澳洲原住民或尼格利陀人接近。
中國人類學家吳新智於1960年對山頂洞人頭骨模型進行研究，發現山頂洞人的三個頭骨有許多共同的原始特徵，同時也具有許多現代蒙古人種的基本特徵。吳新智認為，魏敦瑞推斷三具頭骨分屬三個不同人種的形態學特徵依據實際與中國人、愛斯基摩人和美洲印第安人相近，這3具頭骨不能據此歸入三個不同的群體類型，而都應歸於正在形成的蒙古人種，而頭骨之間的特徵差異說明一些蒙古人種形態細節尚未完全形成。[1][7]此後幾十年中，中華人民共和國學術界普遍認為，山頂洞人代表著尚未分化完成的古老型蒙古人種（Archaic Mongoloid）、原始蒙古人種（Primitive Mongoloid）或原蒙古人種（Proto Mongoloid）。[8]。山頂洞人代表了現代蒙古人種的北方類型，而柳江人為南方類型，為現代蒙古人種的直接先祖[9]。
1988年，澳洲學者華特·卡明加與其同事R.V.S. Wright發表新的測量結果，因為山頂洞人的牙齒過度磨損，在精密測量下，不能確認有蒙古人種的鏟形門齒特徵。他用主成分分析方法，將山頂洞人與世界上26個民族比較後，山頂洞人介於印歐民族，撒哈拉以南非洲原住民族以及澳洲原住民三者之間，與阿伊努人及澳洲原住民最為接近[10]。
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