弗朗西斯·高尔顿爵士(Sir Francis Galton)

1822–1911,英国维多利亚时代的博学家——探险家、气象学家、指纹学之父、优生学运动创始人,以及统计学中”相关”与”回归”两个概念的原创者。他是达尔文的表弟(祖父都是伊拉斯谟·达尔文),皮尔逊的偶像与资助人。

弗朗西斯·高尔顿像,查尔斯·弗斯绘(1903)

生平概览:两段截然不同的人生

史家把他的一生整齐地切成两半:

前半生:探险家(1822–1859)

  • 1822年2月16日生于伯明翰的富裕贵格会银行世家,公认的神童。16岁进伯明翰综合医院学医,后转剑桥三一学院攻读数学——学业压力一度把他压垮(神经衰弱)
  • 1844年父亲去世,他继承丰厚遗产,随即放弃医学——此后从未需要工作过一天,这让他成为科学史上罕见的”完全独立研究者”:没有教职、没有上司、没有经费申请
  • 1850–1852年自筹经费率队深入西南非洲(今纳米比亚)探险,1853年获皇家地理学会金质奖章,出版的游记畅销一时
  • 顺手开创了气象学:绘制了最早的天气图,提出”反气旋“(anticyclone)概念

后半生:遗传学与统计学(1859–1911)

  • 1859年读到表弟达尔文的《物种起源》,人生剧变——从此他只有一个问题:”人类的天赋与品性,能否像动植物一样选择性培育?”
  • 1869年出版《遗传的天才》,用家谱数据论证”天才”会遗传
  • 1883年出版《人类能力及其发展研究》,生造了”优生学”(eugenics)一词——这是他被永久钉在历史耻辱柱上的起点
  • 1885年前后的甜豌豆实验(达尔文建议的实验材料)让他发现了”子代向平均值回退”的现象,他称之为”返祖“(reversion,后改称回归 regression)——今天机器学习中 LinearRegression 的”回归”一词,源头就是高尔顿的豌豆
  • 1888年正式提出相关(correlation)概念;皮尔逊1896年给出数学公式——师徒两代完成了统计学的核心工具箱
  • 顺手还建立了现代指纹鉴定学(1892年《指纹》),并把分位数、中位数这些概念引入统计
  • 1909年封爵士,1910年获皇家学会最高奖科普利奖章;1911年1月17日在萨里郡黑斯尔米尔去世,享年88岁

遗嘱里的遗产

他留给伦敦大学4.5万英镑(约合今天的550万英镑)设立优生学教授席位——第一个坐上去的正是皮尔逊。直到近年,UCL 校园里还有以他和皮尔逊命名的讲堂;2018年后校方陆续摘除了这些名字,成为”科学史人物评价”议题的标志性事件。

写给博客的三个好角度

  1. “回归”一词的奇怪来历:高尔顿以为子女身高向平均值靠拢是”返祖退化”,这个错误的理论解释却留下了一个永恒的方法论名词——术语比理论活得久的经典案例
  2. 无法解释的实验品味:他统计过”祈祷是否延长寿命”(比较为公众祈祷的英国王室与其他贵族的寿命——结论:没用);绘制过英国”美女地图”;甚至每天记录自己烦躁不安的次数。这些边角料是科普文章里最抓人的部分
  3. 与伯努利系列的呼应:大数定律说”频率会稳定”,高尔顿多问了一句”两个变量的变化是否一起稳定“——相关分析由此诞生,概率论变成统计学的最后一步,恰好接上你已经写过的棣莫弗-拉普拉斯-高斯-费希尔整条线

2 条评论

  1. […] 1870 年代,高尔顿做了著名的豌豆种子实验:测量豌豆子代大小,发现生物性状也符合这条钟形曲线,他发明了高尔顿钉板(梅花机),直观演示:大量微小随机因素叠加,结果自动呈现钟形。高尔顿认为:这种分布是自然界 “正常、标准” 的分布,于是命名 Normal distribution(正态分布)。 […]

  2. […] 1870 年代,高尔顿做了著名的豌豆种子实验:测量豌豆子代大小,发现生物性状也符合这条钟形曲线,他发明了高尔顿钉板(梅花机),直观演示:大量微小随机因素叠加,结果自动呈现钟形。高尔顿认为:这种分布是自然界 “正常、标准” 的分布,于是命名 Normal distribution(正态分布)。 […]

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