丁文江和翁文灏的计划得到了步达生的响应。他们通过反复的协商，达成了合作的初步意向。这个过程可以从1926年10月18日翁文灏回复步达生的一封信件中反映出来。翁文灏在信中说：“我收到你的16日的信，对我们过去所讨论的合作，做了概要的安排，对这具有高度科学兴趣的计划我很满意，并感谢给予中国地质调查所很大的支持。我同意你在信中所提的大纲，为了比会谈的更清楚一些再略为申明几点：关于周口店的研究，我完全同意你的计划。为这项研究，中国地质调查所将派一位现在德国学习的中国古脊椎动物学家（指杨钟健）到瑞典了解从前发现的材料和研究情况，以便将来和你所提议的从事这种工作的其他同行更好地合作。必要时，为了地形和地质调查，中国地质调查所还可以提供一、二位地质学家。中国地质调查所可能资助一小部分工作经费，但是我们都赞成最好是由洛克菲勒基金会的研究部门答应资助全部费用。关于人类和其他遗物的研究成果发表于《中国古生物志》，还要明确交给你的人类骨骼当永远保存在中国，是否由人类生物学研究所来实现此事？……大量从河南、奉天和甘肃发现的人骨架，已得到发现人安特生的同意，归中国地质调查所所有。”通过这封信，我们看到在中外科学家共同协作进行周口店发掘的意向上已达成了初步的共识。翁文灏在信中谈到的有关建议充分反映了我国学术界在中外学术合作中的态度和立场，这就是站在科学家的角度，尊重和维护国家的利益和尊严，一切着眼于中国科学事业的发展，在平等共进的基础上发展人类科学事业。能够做到这一点，在当时积贫积弱，中国社会混乱，政府腐败的状况下是十分不容易的。
翁文灏和步达生的商谈是有成效的，经商定，由步达生去争取美国洛克菲勒基金会的资助，地质调查所和协和医学院合作成立人类生物学研究所。步达生还提出了把位于北京东单三条北京协和医学院对过的小礼堂改为“人类生物学研究所”的建议。这里又出现了一个问题，最初他们商议的是成立“人类生物学研究所”，那么最后为什么叫做“新生代研究室”了呢？据说更改名称的建议是丁文江和翁文灏提出的，认为作为中国地质调查所下的一个分支机构，“新生代研究室”所研究和包括的范围更为广泛。实际上也是这样的。据贾兰坡回忆：“从1927年到1937年日军侵占北京为止的11年中，该室在新生代地质学、地貌学、古脊椎动物学、古人类学和考古学等方面做了大量工作，在世界上享有盛名。”1927年2月，双方经过通信的方式鉴定了“中国地质调查所和北京协和医学院关于研究第三纪及第四纪堆积物协议书”。这份协议书主要内容有以下4项：
1）从1928年开始由洛克菲勒基金会资助22000美元，作为到1929年12月31日为止的两年的研究专款，中国地质调查所拨4000 元补贴这一时期的费用；2）步达生在双方指定的其他专家协助下负责野外工作，二至三名受聘并隶属中国地质调查所的古生物学家，专门负责与本项目有关的古生物研究工作；3）一切标本归中国地质调查所所有，但人类学的材料在不运出中国的前提下，由北京协和医学院保管，以供研究之用；4）一切研究成果均在《中国古生物志》或中国地质调查所其他刊物，以及中国地质学会的出版物上发表。
这份经通信方式鉴定的协议书，无论从当时，还是用现在的认识去看待，都是比较平等和实际的。这与丁文江、翁文灏最初的考虑和设想是基本符合的。从1927年4月开始，周口店大规模的发掘工作有计划地展开了。直到1929年，周口店的发掘在不懈的努力下由裴文中发现了一具完整的北京人头盖骨，周口店由此名闻天下。
1929年2月28日，翁文灏和步达生共同拟定了《中国地质调查所新生代研究室组织章程》，确定由丁文江为名誉主任；步达生任主任兼古人类学家；杨钟健任副主任、古生物学家；德日进任科学顾问；裴文中任采集主任兼古生物学研究员。
然而，新生代研究室建立的具体时间，却没有一个准确的说法。根据翁文灏在20世纪30年代初期为《中国原人史要》而写的“前言”中所说：“鉴于对这些地层感到很大的兴趣，于1929年作为地质调查所的一个特殊部门成立了新生代研究室，研究全国新生代地质学和古脊椎动物等，特别是周口店的堆积物。研究室的这项工作和北平协和医学院解剖系合作，经费由洛克菲勒基金会资助。”根据翁文灏的这些文字，贾兰坡在一篇《前地质调查所新生代研究室的建立与发展》的回忆文章中认为，“我们根据这篇‘前言’即以1929年为成立期，既无日期，也没有月份。时常以发现北京人头盖骨之日作为假定期。”
新生代研究室究竟成立于何时，尽管有人考证，但说法不一。然而从1927年新生代研究室在丁文江、翁文灏与步达生取得意向性的共识之后，周口店的发掘工作即全面展开。从此中国的古人类研究和考古发掘在有组织、有计划的状态下，进入了一个全新的成就辉煌的时期。
1927年4月20日，鉴于安特生发现了一颗人的牙齿，并出于对周口店的关注，丁文江在北京崇文门内的德国饭店为安特生取得的成果和为安特生将离开中国举行了一次宴会。他请的客人有：斯文赫定、巴尔博、德日进、安特生、翁文灏、葛兰阶、葛利普、金叔初和李四光。菜单是为这次宴会特印的，不仅印上了菜名，还印上了一个形似猿人的、被命名为“北京夫人”的头像。参加宴会的客人和东道主都在菜单上签了名。