大体上摸清走私分子的大致动向之后，海关肖亚农关长亲自作出了周密的部署，并下达命令要求侦查局立即行动，任命侦查分局房德明政委带人赶赴珲春，执行截获化石的任务，抓住走私分子。
当天下午2点，沈阳海关缉私警察就与省国土资源厅的有关人员从沈阳出发，准备截获走私分子，但他们还需要长春海关走私犯罪侦查分局及珲春支局协助。在临走之前，他们与这两个单位取得联系，希望他们能尽快提供走私分子金石范的信息。
沈阳距离珲春约900公里，海关及相关单位的三辆汽车疾驶在高速公路上，他们正急切地等待着有关那个李老板和金石范的确切消息，不知道他们走到哪里了，要是能在他们之前到达珲春的话，会取得更主动的优势。
但屋漏偏逢连夜雨，车没行驶多久就遇到了瓢泼大雨，行进的速度被严重地拖慢，三辆汽车一路走走停停，行驶了13个小时之后才到达到珲春，那时已经是凌晨3时30分了。
珲春海关侦查支局的同行们接待了他们，并向他们汇报了掌握到的初步情况。金石范原是珲春市一家韩国独资企业的司机，但在一年前已经辞职，现在在珲春口岸专门为韩国人出入境带工的人员筹集货源。而从珲春走私货物到韩国有两条通道，一条是从珲春长岭口岸先到俄罗斯，然后再通过海路到达韩国，另一条是用集装箱运输出境。
7月12日，经过短暂的休息，沈阳海关专案组便马不停蹄地开展工作。上午9时，他们查到了金石范的住所，之后便守候在附近，下午1时30分，蹲守的办案人员发现金石范驾驶一辆银灰色面包车回家，一个小时之后又开车出去，办案人员立刻跟踪了他。金石范先是到不远的商店中买了一点东西，然后又到了珲春宾馆逗留一会儿，最后到市郊的一个农场办事。下午5点左右的时候开车回家，之后就再也没有出来过。
金石范不再行动，办案人员只能等待，在等待的时间中，房德明紧急召集大家坐下来研究案情，他们认为在金石范到过的几个地方中，珲春宾馆这个地方是最值得怀疑的。他去宾馆很可能就是和李老板见面，为了弄清楚事实，办案人员到珲春宾馆进行了调查，但宾馆的负责人说，这几天没有姓李的韩国人登记住宿。为了避免宾馆的人弄错，办案人员还亲自翻查了这两天的住宿登记簿，还是发现没有姓李的韩国人的住宿记录。
既然没有任何线索，海关方面的办案人员不得不继续监视金石范，希望能通过他找到走私的化石和那个韩国的李老板。
鸟化石“完璧归赵”
7月13日凌晨，办案人员在珲春长岭口岸未开关前赶到现场，对堵截工作作了周密部署。
13日8时30分，守候在金石范家附近的办案人员终于发现他下楼了，他发动松花江面包车，直接就奔向了珲春宾馆。他进入宾馆没多会儿，就与一个中年男人出来了。从体型和相貌上，办案人员确定那个中年男人就是韩国人李老板。这个李老板非常狡猾，他在入住珲春宾馆的时候没有用自己本人的姓名登记，而是用的一个旅行社的名义登记的房间，这也难怪办案人员在宾馆中没有查到他的登记记录了。
金石范和李老板开车离开珲春宾馆之后，先是到市场上雇了一辆蓝色货车，然后到了市区一座平房。金石范让货车装卸工从平房中搬出了18件大大小小的纸箱装在车上，两辆车在市内转了几圈之后，然后直奔长岭口岸。
10时30分，两台车到达长岭口岸，将货车上的纸箱卸在口岸停车场的一个角落。之后，金石范给货车司机工钱将他打发走了，和李老板坐在车里，没有什么动静，看上去是在等人。
大约12点的时候，一个韩国带工人员来找他们了，不一会儿就将12个纸箱带出口岸，装入集装箱。剩下的6个因为包装不结实，带工人员拒绝带出。无奈之下，只能向李老板解释了几句。韩国带工将纸箱装进集装箱之后，集装箱就准备启动了，办案人员瞅准时机，迅速出击，将金石范、李老板和韩国带工一举擒获。
然后，办案人员让他们到金口岸指认集装箱里的货物，搬运下来查证之后，发现里面全是古生物化石。海关将装进集装箱的和未装进集装箱的一共18件全部扣下。
那个李老板当场就吓得不知道说什么了，他怎么也没有想到，本来可以顺利运出境的化石，在口岸被查。如果运到了韩国，那些化石一经转手就可以几十倍地暴赚。
当场，房德明对李老板进行了简单的询问。李老板供认，他叫李哉勋，韩国人，长年搞古生物化石走私，纸箱中的古生物化石是他准备运往韩国的。房德明又问：“除了这些化石，还有其他没有运走的吗？”
李老板还是比较配合的，他说：“我好友的一批化石没有运走，在宾馆中有一些，在金石范的岳父家也有一些。”
侦查人员快速出击，到金石范的岳父家和宾馆中搜出了15箱古生物化石，还有部分购货单据。
沈阳海关两天的追踪，终于使古生物化石走私人员人赃俱获。房德明一行人顾不上休息，踏上了回沈阳的归程。
为了严厉打击和震慑古生物化石走私和贩卖的不法之徒，沈阳海关组织由法制部门和侦查部门精干人员组成办案组，对这件案子进行进一步的取证工作，认真追缴，以为国家挽回一些损失。
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通过对李哉勋的进一步审讯，海关方面了解了他来中国走私古生物化石的罪行。
2002年7月初，李哉勋和金石范就盯上了辽西义县这块到处都是古生物化石的土地，他们知道这里的古生物化石年代最早、鸟化石最多、品种最多、密度最大，许多做走私生意的人都到这里来“淘宝”。李哉勋来到这片土地仿佛看到了遍地的黄金，他恨不得让整个义县的古生物化石都成为自己的。
经人介绍，李哉勋和当地较有名气的文物、化石贩子关志勇取得了联系，请他到义县最高档的地方吃喝玩乐一番之后，委托他收购古生物化石，他一再向关志勇强调：“多多益善！资金绝不是问题，我这里有一份清单，你把清单上的都给我买了，如果你在收购的过程中发现有更好的，你可以替我做决定给买了，钱是绝对不会少给你的。”
关志勇拿着李哉勋给的购买清单，很快就收购了2200多块鸟、龟、鳄、鱼、昆虫和植物等古生物化石，总共花了24万元钱。对此，李哉勋还是比较满意的，他决定先将这些走私到韩国，打开一定的销路之后再回来进货。
7月11日凌晨，李哉勋和金石范雇车将收购到的化石运到珲春，准备通过韩国带工人员金宗显运出境。到达珲春之后，李哉勋就立刻将其中最为珍贵的鸟化石让金宗显先带回韩国，并与他约定在三天之内要把收购的所有古生物化石带出境。
金宗显帮他做事肯定得到不少的好处，他满口答应，信心满满地说：“你只要将货带到口岸交给我，剩下的事情交给我办就可以了。”事情安排好之后，李哉勋就住进了珲春宾馆，舒舒服服地做起了自己的黄金梦。
根据李哉勋的供述，沈阳海关立即兵分两路，一路追缴已出境的6块相当于国家二级文物的珍贵鸟化石，另一路则西征义县抓捕关志勇。
7月17日，关志勇正在义县新世界酒店享受着服务人员的优质服务，他为李哉勋收购古生物化石赚了一笔钱，非常得意，心想着自己在一段时间内不用工作了。可就在闭着眼睛享受的时候，侦查人员突然闯入，将其抓捕。
等关志勇反应过来的时候，已经在海关的车上了。办案人员对他进行了突击审理，他交代，他依照李老板的清单，在义县精益斋化石店老板刘德静和修补古化石人员张国全手里买下大批化石，此外还将自己保存的一些化石也一起卖给了李老板，从中赚取了不少的差价。侦查人员很快也将刘德静和张国全抓获。
就在这时，海关的另一路人马也传来了好消息，已经被运出境的那6件珍贵的古生物化石已经全部追回。
这件案子并没有这样就结束，海关的相关部门在抓获犯罪嫌疑人之后，还做了大量的工作，一方面向检察机关提请逮捕李哉勋、金石范等6人，另一方面他们还赶赴义县调查李哉勋等人买卖古生物化石的详细经过，追回了赃款6万元，而且还取得了大量的文字材料和音响资料。
此外，海关又回到了珲春，调查走私的古生物化石在运输、藏匿、通关走私等多个细节的经过和相关的负责人，获取了相关的文字资料和视听资料，追回赃款5万元。
以上所有的工作都在一个月的时间内完成。李哉勋一案，不管是在犯罪嫌疑人数量上，还是追缴的珍贵化石数量上，都是前所未有的。
沈阳海关在这件案子中追缴的2364件古生物化石，经过辽宁省文物鉴定组和辽宁古生物化石鉴定委员会的专家鉴定，都是中生代白垩纪时期的生物化石，其中华夏鸟、孔子鸟、长翼鸟、似鸟龙、翼龙及其他鸟类化石共21块，都是国家级的二级化石，相当于国家二级文物，这些化石的价值是无法用金钱衡量。还有108块三级化石，相当于国家三级文物，剩下的是2235块一般化石，但也相当于国家的文物。
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化石走私定罪困难
案子进行到这里，对这起特大古生物化石走私案件涉案人员的量刑定罪再次成为焦点。海关缉私局的有关人员表示，古生物化石分不同的级别，一、二、三级化石禁止买卖，其他化石经国家有关部门批准后可以在市场上流通。
按照相关的规定，走私文物情节严重的可以判处无期徒刑甚至是死刑。这里所谓的情节严重是指走私国家一级文物1件以上，或者走私国家二级文物3件以上，或者走私国家三级文物9件�