1981年9月，在阿图什阿湖乡阿其克村布谷孜河东岸的高坡上，一位汉族女学生偶然发现了一个人头骨化石，州文物专业工作人员闻讯后，及时将化石收缴，并对出土现场采取了相应的保护措施。

　　阿图什出土人头骨化石的消息不径而走，随即引起国内外专家学者的关注，纷至沓来，前往考察和验证，并纷纷在有关刊物上着文立说，一时掀起了一股学术研究的热潮。由于人头骨化石出土在阿图什境内，考古学家称之为“阿图什人”人头骨化石。

　　最初发现的人头骨化石共4块——前额骨、头颅骨和2块蝶骨。

　　1983年7月7 日常生活，由北京自然博物馆、新疆博物馆、新疆地矿局、新疆地质勘探队等单位的科研学者组成了一个相当规模的考察队来到阿图什，对人头骨化石出土现场又实施了一次全面的考察和发掘，进一步发现了另外3块人头骨化石，与先期出土的4块组合后，复原出一个人头骨上半部外形。头骨长117.5毫米，宽123毫米，重443.5克。同时还发现一块至今不知名的古代动物甲骨化石。

　　考古学、人类学、地质学专家对人头骨化石的特点、级别和地层、地理环境进行了详尽的研究和分析，运用国内最先进的碳14检测手段进行了测试，鉴定这一人头骨化石至少有一万七千年的历史，为18岁左右的男子头骨，比现代人头骨要厚。

　　“阿图什”人头骨化石的出土，意义重大，它证明阿图什历史悠久，在一万七千年前，也就是历史学家所指的旧石器时代，就有人类在这块土地上繁衍生息，由于该化石具有较高的研究和收藏价值，被自治区文物局确定为国家二级保护文物，现保存收藏在自治区博物馆。