法蘭西斯·高爾頓
法蘭西斯·高爾頓 爵士，(Francis Galton, 1822年2月16日－1911年1月17日）皇家學會院士，英格蘭維多利亞時代的博學家、人類學家、優生學家、熱帶探險家、地理學家、發明家、氣象學家、統計學家、心理學家和遺傳學家。
| 法蘭西斯·高爾頓 | |
|---|---|
| Francis_Galton_1850s.jpg | |
| 出生 |
1822年2月16日 英國伯明翰 |
| 逝世 |
1911年1月17日（88歲） 英國薩里黑斯爾米爾 |
| 居住地 | 英國 |
| 國籍 | 英國 |
| 母校 | 倫敦大學國王學院、劍橋大學 |
| 知名於 | 優生學、高爾頓板、趨中回歸、標準差、天氣圖 |
| 獎項 |
倫敦林奈學會的達爾文-華萊士獎章（1908年） 科普利獎章（1910年） |
| 科學生涯 | |
| 研究領域 | 人類學等 |
| 機構 | 氣象委員會、皇家地理學會 |
| 博士導師 | 威廉·霍普金斯 |
| 博士生 | 卡爾·皮爾遜 |
目錄
簡介
查爾斯·達爾文的表弟。
他曾到西南非洲探險，因樹立功績而知名並被選為英國皇家地理學會會員，三年後又入選英國皇家學會，晚年受封為爵士。他的學術研究興趣廣泛，包括人類學、地理、數學、力學、氣象學、心理學、統計學等方面。
深受進化論思想的影響，把該思想引入到人類研究。他着重研究個別差異，從遺傳的角度研究個別差異形成的原因，開創了優生學。他關於人類官能的研究開闢了個體心理和心理測驗研究的新途徑。
高爾頓一生中發表了超過340篇的報告和書籍，他在1909年獲封爵士。他在1883年率先使用「優生學」（eugenics）一詞。在他於1869年的著作《遺傳的天賦》（Hereditary Genius）中，高爾頓主張人類的才能是能夠透過遺傳延續的。
他在統計學方面也有貢獻，高爾頓在1877年發表關於種子的研究結果，指出迴歸到平均值（regression toward the mean）現象的存在，這個概念與現代統計學中的「回歸」並不相同，但是卻是回歸一詞的起源。在此後的研究中，高爾頓第一次使用了相關係數（correlation coefficient）的概念。他使用字母「r」來表示相關係數，這個傳統一直延續至今。同時他也發表了關於指紋的論文和書籍，被認為對於現代利用指紋進行犯罪搜查方面有很大的貢獻。
他在心理學方面也有貢獻，他在1884年出版《品格的測量》，是差異心理學和心理測量學的科學方法的創立者。
個人簡介
童年時代
1822年2月16日，高爾頓出生於伯明翰。外祖父伊拉斯謨斯·達爾文是一位詩人、醫生、進化論理論家。父親塞繆爾·德丟·高爾頓是位銀行家。母親和達爾文的父親是同父異母的兄妹。他是家中 7 個孩子裡最小的一個。他的三姐阿黛爾（Adele）是高爾頓的啟蒙老師。
他從小就聰穎過人，出生 12 個月後，他便能認識所有的大寫字母，18 個月後則能辨別大寫和小寫兩種字母。到了兩歲半左右，高爾頓已能閱讀《蛛網捕蠅》之類的兒童讀物。3 歲時他學會簽名，4 歲時他能寫詩，5 歲時已能背誦並理解蘇格蘭敘事詩《馬米翁》，6 歲時，他已精熟荷馬史詩中的《伊利亞特》和《奧德賽》，7 歲能欣賞莎士比亞名著，對博物學產生興趣，並按自己的方法對昆蟲、礦物標本進行分類。
求學時代
8 歲時他被送進寄宿學校正式接受教育，行為突然變壞，常與同學打鬥，頻遭學校懲戒。14歲時進入伯明翰的愛德華國王學校讀中學。15 歲時，他的父親希望他學醫，因此安排他隨一家英國醫學機構到歐洲大陸作巡回醫療活動，回來之後在伯明翰市立醫院做了兩年內科見習醫生，這段經歷使他積累了許多解剖學和生理學知識。
1839 年，17 歲的高爾頓來到倫敦國王學院學習醫學、生理學、植物學和化學，並且成績優秀。但不久，他的興趣就轉移到數學和自然哲學上，於是 1840 年他考入劍橋大學三一學院，希望學到更多的數學知識。1844 年獲得劍橋大學學士學位後曾繼續研習醫學，但不久父親病逝，他就此放棄學業。
旅行探險
父親逝世後，高爾頓繼承了巨額遺產而變得十分富有，因此可以做一些他感興趣的事情。在當時英國的探險精神的影響下，他對旅遊探險產生了興趣。從1845年開始，他先和朋友一道赴尼羅河流域進行考察，然後單獨進入巴勒斯坦腹地。每到夏季，他喜歡到設得蘭群島去捕魚和收集海鳥標本，有時也駛帆出海，或者乘熱氣球升空。在這裡他發現了一種順時針旋轉的大規模空氣渦旋，並把它命名為反氣旋。
1850年，經過與皇家地理學會協商，高爾頓決定考察從非洲西部和南部到恩加米湖的道路。這次探險充滿了困難和危險。在兩年的時間裡，他與各種惡劣的自然環境作鬥爭，歷盡艱辛，獲得了大量西南部非洲資源和風土人情的第一手資料。他的考察報告得到了英國皇家地理學會的高度重視，並於1853年當選為該學會的會員。三年後，34歲的高爾頓成為皇家學會會員。
從非洲回來後，高爾頓一度患抑鬱症和身體虛弱，這種病在他的後半生曾多次出現。從此以後他不再遠遊。1853年他和路易莎·巴特勒（Louisa Butler）結婚，1857年在倫敦定居。
後期研究
1859 年高爾頓的表兄達爾文出版的《物種起源》引起了他對人類遺傳的興趣。他的科學興趣很快轉移到與生命有關的領域。他把達爾文關於圍繞着群的平均值的偶發變異原理應用於人類研究，開拓了以個體差異為主題的實驗心理學的新領域，並於1869年發表了專著《遺傳的天才》。
在完成了智力天賦的家族譜系研究後，高爾頓又致力於建立更精確的測量方法來考察人類才能的差異。1883年他出版了專著《人類才能及其發展的研究》，書中概述了自由聯想和關於心理意象的問卷調查兩項實驗心理學上劃時代的研究方法和成果。在這本書中，高爾頓還第一次提出了一個以人類的自覺選擇來代替自然選擇的社會計劃，為此他還創造了「優生學」（Eugenics）這個詞。因此通常人們把1883年作為優生學正式誕生的年份。
從1884年起，高爾頓先是在國際衛生博覽會、後是在南肯新頓博物館開設了一個人類學測量室。在那裡人們可以測量出自己的身高、體重、握力等多種生理指標。在六年時間裡，該實驗室共收集了9337位男女的詳細資料，為人類個體差異研究提供了大量數據。
1888年，他開始對指紋研究產生興趣，並於1892年在其專著《指紋學》中提出了指紋分類法。他的指紋編碼法被蘇格蘭場使用採用，作為伯特隆測量系統的補充手段來建立犯人檔案。
1904年，高爾頓出資在倫敦大學設立了一個優生學講座，邀請皮爾遜來主持。同時他還在該校設立了世界上第一個優生學檔案館，兩年後改為優生學實驗室。1908年，英國優生學教育會成立，高爾頓擔任名譽會長。1911年倫敦大學優生學實驗室和皮爾遜設立的生物學測量室合併為應用統計系。
1908年他的回憶錄《一生的回憶》出版。1909年他被英國王室授予勳爵稱號。1911年他以89歲高齡逝世於英格蘭南部薩里的莊園。
主要作品
重要專著
《遺傳的天才》（1869）
書中提出了大量關於智力遺傳的論據，列出了來自300個家庭的近1000個知名人物的數據。書中還提出智力能力在人群中呈正態分布的觀點。
《人類官能極其發展的研究》（1883）
書中包括了高爾頓關於心理表象、詞語聯想、作為智力指標的感覺辨別，以及雙生子研究的內容。
《指紋學》（1892）
高爾頓關於指紋研究的重要專著。在書中作者總結了指紋的特性和應用。
《一生的回憶》（1908）
這是高爾頓寫的一部詳盡、生動的自傳。
科學貢獻
心理學
高而頓對心理學的貢獻，大概可以歸納為差異心理學、心理測量的量化和實驗心理學三方面：
差異心理學
他率先研究個體差異。他在倫敦南肯辛頓博物館他的人類測量實驗室內，利用儀器作人類學測量及心理測量。測量項目有身高、體重、肺活量、拉力和握力、扣擊的速率、聽力、視力、色覺等，以研究能力的個體差異。又用問答法研究意象的個體差異。要求被試先確定一件事，如早餐的情境，然後被試回憶心中出現餐桌上實物的意象，如食物的鮮明度、確定度等。
對答案整理後，他發現被試的意象有很大的個體差異：有的人以肌肉運動覺意象為主，有的人以聽覺意象為主，有的人以視覺意象為主。他強調遺傳是形成個體差異的原因。他通過譜系調查，論證遺傳因素與個體差異的關係。他是第一個明確提出普通能力和特殊能力主張的人。他認為普通能力和特殊能力是遺傳的。
心理測量的量化
心理學研究的量化，也始自高爾頓。他發明了許多感官和運動的測試，並以數量代表所測得的心理特質的差異。他認為人的所有特質——不管是物質的還是精神的——最終都可以定量描述，這是實現人類科學的必要條件，所以他最先應用統計法處理心理學研究資料，重視數據的平均數與高中差數。他收集了大量資料證明人的心理特質在人口中的分布如同身高、體重那樣符合正態分布。他在論及遺傳對個體差異的影響時，首次提到了相關係數的概念。
比如他研究了「居間親」和其成年子女的身高關係，發現居間親和其子女的身高有正相關，即父母的身材較高，其子女的身材也有較高的趨勢。反之，父母的身材較低，其子女也有較矮的趨勢。同時發現子女的身高常與其父母略有差別，而呈現「回中」趨勢，即回到一般人身高的平均數。
1883 年，高爾頓出版了《人類才能及其發展的研究》，書中概述了兩項在實驗心理學中極為重要的研究方法和成果。
第一個是關於自由聯想的實驗。他事先在 75 張紙條上各寫一個單詞，每次只讓受試者看一張紙條，再用一個精密的計時器測出由此引出的兩個即興產生的聯想需要的時間，然後對這些聯想在受試者的經驗中的可能起源進行分析。他發現最經常的聯想往往來自遙遠的童年。
第二個是關於心理意象的廣泛調查。他要求受試者先想一件確定的東西，然後儘量注意自己的「心視」畫面，並回答如明亮度、清晰度、色彩等一系列問題，並按其強度記分。值得一提的是，在這些研究中，他首先在心理學中引進了調查表和評分辦法。他對實驗心理學的貢獻還包括他所發明的一系列心理測驗儀器和測驗方法。
有些儀器後來就以他的名字來命名，例如測量聽覺閾的高爾頓笛和測量視覺範圍的高爾頓棒。這些儀器直到 20 世紀 30 年代都是心理實驗室的標準儀器。他還用盛有不同物質的瓶子來測驗嗅覺，這一方法一直被後人沿用。除此之外，他又設計了測量肌肉感覺、反應力、觸覺的儀器和方法。
遺傳學
高爾頓對遺傳學也做出了突出貢獻，主要體現在他把定量化的分析方法引入到遺傳研究中。這種方法在《遺傳的天才]》中得到了充分的發揮。例如，他考察了英國1660—1865年間的286名法官，發現其中共有屬於85個不同家族的109人有親屬被列入1865年版的《名人辭典》。
通過量化統計，高爾頓得出兩個推論：第一，平均每100個英國法官的親屬中就有8.4個「名人父親」、7.6個「名人兄弟」、11.7個「名人兒子」等等，共計38.3個「名人親屬」；第二，名人出現的比率按親疏程度大致呈1/4的規律遞減。
指紋學
高爾頓對指紋學的主要貢獻在於他從生物學角度對指紋進行分類研究，指出了指紋的應用價值。1888年，高爾頓受邀參加英國皇家學會科學知識普及會召開的伯特隆人體測量法討論會，在會上聽取了各方面的報告，其中包括指紋在中國的應用。他詳細地了解了伯特隆的測量方法，從此對指紋術產生了興趣。
經過研究，他提出了以前研究指紋術的赫謝爾和福爾斯都沒想過的問題——指紋分類編碼。通過指紋分類編碼，能把大量指紋按類紋型和十指順序有規律地排列，便於查對。他吸收了伯特隆的人體測量尺碼分類公式，把指紋分為拱、環、輪三類，1891年，在《自然》雜誌發表了文章。
1892年他出版了專著《指紋學》，書中影印有一張1882年一個美國人的訂貨單，上面印有指紋，這是西方發現的第一張有指紋印的單據。高爾頓的研究得出三個重要結論：指紋終身不變；指紋可以識別；指紋可以分類。
優生學
高爾頓在研究個體差異時，強調遺傳是形成個體差異的原因。他通過譜系調查，論證了遺傳因素與個體差異的關係。他是第一個明確提出普通能力和特殊能力主張的人。他在調查了1768－1868 年這 100 年間英國的首相、將軍、文學家和科學家共 977 名獲得智力成熟的人的家譜後發現，其中有 89 個父親、129 個兒子、114 個兄弟，共 332 名傑出人士。而在一般老百姓中每4000 人才產生一名傑出人士。因此他認為普通能力是遺傳的。
在調查 30 家有藝術能力的家庭中，他發現這些家庭中的子女也有藝術能力的占 64%；而 150 家無藝術能力的家庭，其子女中只有 21% 有藝術能力，因此斷言藝術能力這種「特殊能力」也是遺傳的。他發現，遺傳隨着親屬關係程度的降低，傑出親屬的比例也顯著地下降。
他還用 80 對雙生子的資料，以雙生子比其他親兄弟、親姐妹在心理特點上更為相像的事例，證明人的心理完全是遺傳的。
由此也使他第一個注意到同卵雙生和異卵雙生在評估遺傳和環境因素在人的變異方面的相對作用的方法論的重要性。高爾頓根據遺傳與個體差異的關係倡導善擇配偶，改良人種，並在 1883 年《人類才能及其發展的研究》一書中首創「優生學」這一術語。
1904年，高爾頓出資在倫敦大學設立了一個優生學講座，還在該校設立了世界上第一個優生學檔案館，並於兩年後改為優生學實驗室。
人物評價
高爾頓的學術繼承人、統計學家、心理學家皮爾遜在提到高爾頓的博學時有個有趣的說法：「高爾頓比10個生物學家中的9個更懂數學和物理，比20個數學家中的19個更懂生物，而比50個生物學家中的49個更懂疾病和畸形兒的知識。」
美國心理學家赫根漢在評價高爾頓對心理學的諸多貢獻時說：「很少有人能像高爾頓那樣對心理學做出了這麼多的『第一』——第一個研究了遺傳和後天教養對人的影響、第一個使用了調查問卷、第一個使用了詞語聯想測驗、第一個進行雙生子研究、第一個研究了表象、第一個進行了智力測驗、第一個使用了相關統計技術。」
英國皇家統計學會在高爾頓去世後發布的訃文中說：「任何和他接觸過的年輕人都不會忘記他的熱情和平易近人的態度，他友善而自然的談吐。他是少有的幾個讓你和他一接觸就油然升起崇敬之情的人之一。」
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參考文獻
- Gillham, Nicholas Wright (2001). A Life of Sir Francis Galton: From African Exploration to the Birth of Eugenics. Oxford University Press: New York. ISBN 0-19-514365-5
- Bulmer, Michael (2003). Francis Galton: Pioneer of Heredity and Biometry. Johns Hopkins University Press. ISBN 0-8018-7403-3
- 《心理測量與測驗》（第2版）鄭日昌主編 中國人民大學出版社p239-243
外部連結
- （英文）高頓完整作品列表（Galton.org），包含所有出版書籍、科學報告、在大眾媒體上發表的文章，以及其他未公開發表的作品和傳記資料。
- （英文）歷史與數學（History and Mathematics）
- （英文）人類記憶 - 阿姆斯特丹大學，根據高頓的成就進行的實驗