晚上，几个人在破旧的寺庙里喝着掺水的烈酒，庆贺这预示着美好未来的发现。安特生决定让师丹斯基在老牛沟继续发掘，自己和葛兰阶返回北京。许多年后，安特生在他的回忆录中写道，这一夜，他们激动得几乎没有闭眼。当翌日清晨他们准备冒雨踏上回北京的列车时，山下坝儿河的洪水猛涨，暴雨狂卷着水流从山谷奔腾而下，切断了去路，他们只能望洋兴叹。直到第四天清晨，雨过天晴，二人赤裸着身子，蹚过齐胸深的水向车站走去。
安特生在回忆录中特地提到，在和师丹斯基握手作别时，他面对朝霞映照下的周口店和鸡骨山，说出了这样一句意味深长的话语：“等着瞧吧，总有一天这个地点将成为考察人类历史最神圣的朝圣地之一。”
回到北京，安特生对师丹斯基的发掘工作仍不放心。几天后，他又来到周口店。
这次，他从已发掘的堆积物中注意到一些白色带刃的石英碎片，并观察到岩洞旁的石灰岩中有一条狭窄的石英脉矿，这条脉矿从山顶一直延伸到发掘地。
带有锋利刃口的石英碎片的出现，令安特生蓦然意识到这是人类在原始时期所用的工具，因为最早期简陋的工具不是由人类祖先加工制造的，而是从他们经过的路旁的山野丛林中捡到的。从发掘的带有利刃的石英碎片数量来看，只有原始人类居住在周口店附近，才会有如此集中并大致相同的石英碎片。这些锋利的刃口，正是祖先用来切割他们捕捉的兽肉的。