1930年，26岁的梁思永留美归来，加入了中央研究院历史语言研究所考古组。此前，他在父亲梁启超的影响下，于哈佛大学攻读了七年的考古学和人类学。

史语所考古组是历史上第一个国家级考古机构。所长傅斯年在立所纲领《历史语言研究所工作之旨趣》中明确提出“近代的历史学只是史料学”，并要求该所同仁需“去扩张材料，去学设‘发冢校尉’，求出一部古史于地下遗物”。就在其成立的当年，考古组便在李济的主持下发掘了殷墟遗址，为新生的中国现代考古学写下浓墨重彩的一笔。

刚到史语所不久，梁思永即投入了“东北考古计划”。因为1924年时法国学者德日进曾在赤峰林西发现过一处新石器遗址，梁思永的首选目的地便锁定在了那里。就在整装待发之际，通辽一带突然暴发鼠疫，阻断了行程。恰巧此时，中东铁路的俄籍雇员路卡什金在黑龙江的昂昂溪附近又发现一处新石器时代遗址，梁思永立马决定改道，即刻北上。

在昂昂溪，梁思永发掘了约200块陶片、一座墓葬及10余件骨器，并从地面采集了100多件石器和1件陶器。加上路卡什金先前采集的石器、骨器、陶片等700多件，共出土标本1000多件。只是因为天气骤然变冷，发掘工作在进行了三天之后被迫停工。于是，梁思永取道通辽、开鲁、天山、大板，在38天里步行逾1000公里，一路南下，将工作计划重新拉回到了林西。

辽宁凌源牛河梁遗址出土的斜口筒形玉器。图/牛河梁遗址发掘与研究课题组

这是一趟极为艰难的跋涉，在后来的调查报告中，梁思永回忆道：“这惨黯的境况不但使我们精神感受极大的打击，并且增加了许多行旅的困难。一路上人食、马草、饮水、燃料、宿息的地方没有一天不发生问题。此外再加上贼匪的出没，气候的寒冷，冰雪的阻碍，白昼时间的缩短，我们的行走止息完全受了环境的支配，没有丝毫的自由。”纵使如此，他却没有动过一丝放弃的念头。早在20世纪初，位于赤峰东北郊英金河畔的红山就引起了国外考古学家的关注，日本学者鸟居龙藏和法国学者桑志华先后到此进行过考古发掘，发现了80多处史前文化遗址。在哈佛时，梁思永仔细阅读过二人的调查研究论著，对该区域关注已久。

然而当梁思永终于到达林西，找到了被当地百姓叫作“哈拉海”的沙窝子地时，西北风也刮到了那里。突降至零度以下的气温将遗址地表的土层冻得非常坚硬，无法开掘，只能转而在赤峰一带进行地面的采集。