生物统计与生命科学发展

生物统计与生命科学发展•一部生物统计的历史就是数理统计的历史，也是传统经典生物学向现代生命科学发展的历史。生物统计学之父——GaltonGalton（1822－1911），又被誉为优生学之父。他是把统计作为披荆斩棘工具的人类学家。他在人类学和优生学研究中萌发的统计学思想，对生物统计的发展产生了深远影响，如回归、双变量正态分布的概念等。•他有一句名言：当人类科学的探索者在问题的丛林中遇到难以逾越的障碍时，唯有统计学工具可以为其开辟一条前进的通道。•他还说过另一句话：在任何时候你都可以做的事就是计数。•他作为人类学家对统计有这样深刻的认识，不仅使我们钦佩他的远见卓识，也使我们生命科学工作者感到荣耀。数学神童——Gauss•Gauss是近代数学的奠基者之一。•他对统计的贡献，除了正态分布，还有算术均数、几何均数、二项分布理论和最小二乘法等。从酿酒师到统计主管的Gosset几乎所有的统计教科书在介绍t分布时,都会提到W.Gosset(1876~1937)和1908年他以Student为笔名发表的论文。•1908年Gosset那篇论文的意义在于开创了小样本统计的新纪元。但是他数学欠佳，并没有解决t检验的理论和应用问题。他发现t分布主要依靠随机数的抽样试验(包括使用扑克牌)得出t分布曲线，因此成为用Monte-Carlo方法说明统计规律的先行者，关于t检验理论的最后完善，Fisher、Neyman和E.Pearson作出了重要贡献，或者说是理论指导实践的产物。••正如后人评价的那样：Gosset提出实际问题，Fisher和E.Pearson将其转成统计问题，Neyman归纳为数学问题。敢于质疑的Fisher•20世纪20年代，英国统计学家Fisher爵士(1890~1962)在伦敦附近的农业实验站，创立了实验设计方法和统计分析技术，奠定了干预试验的统计学基础，发明了方差分析。。•Fisher于1912年获得英国剑桥大学天文学学士学位，毕业后曾作为数学教师和K.L.Pearson一起共事。两人在学术上存在重大分歧。•Fisher十分清楚实验设计的重要性。•他曾对无法进行随机分组的吸烟与肺癌的对比研究表示怀疑。他认为，吸烟者可能具有某种遗传因素，使其爱吸烟，又容易患癌症，即使戒烟或不吸烟也不能摆脱癌症。•他还根据统计学理论，对当时已大名鼎鼎的遗传学奠基人孟德尔(Mendel,1822~1884)杂交试验的结果表示怀疑，认为孟德尔不是不恰当地修改了数据，就是他的运气太好了。Fisher在他的著作中多次强调,统计学家与科学研究者的合作应该在实验设计阶段，而不是在需要数据处理的时候。他精辟地指出：试验完成后再找统计学家，无异于请统计学家为试验进行尸体解剖。统计学家或许只能告诉你试验失败的原因。生物统计学半个世纪的当家人——Pearson父子K.Pearson是卡方检验的创始人(1900)。K.Pearson一生创造了标准差这个术语(1893)，创立了著名生物统计杂志Biometrika，专业上的贡献包括回归分析，相关系数和卡方检验等。他甚至期望卡方分布有朝一日取代正态分布的中心地位。儿子E.Pearson(1895~1980)获得剑桥大学学士学位1921年到他父亲领导的应用统计系任讲师。老Pearson不让他上课，但是，他父亲所有课程他都去听。1924年他担任Biometrika杂志的助理编辑，1926年，他父亲因体力不支,才不情愿地让他讲授课程。同年，他开始与统计学家J.Neyman合作(Neyman出生在Moldavia，1938年移民美国，任Berkeley大学教授)，创立Neyman-Pearson统计检验假设理论。1936年老Pearson死后他接任Biometrika执行主编。1939年二战爆发，在英国炮兵部研究炮弹弹片散落的统计规律。1961年在伦敦大学学院退休，1966年停止担任Biometrika执行主编，同年，当选英国皇家协会会员。直到这时,E.Pearson才从他父亲的阴影里摆脱出来,为世人所认识。E.Pearson为其父亲和Fisher的长期相互攻击感到痛心，老Pearson死后Fisher又把矛头指向小Pearson，直到1943年Fisher离开伦敦到剑桥任职。但E.Pearson的性格与父亲不同，他一方面痛恨Fisher对他父亲的攻击，另一方面他试图理解Fisher，分析Fisher的攻击有无道理，并期望与Fisher分享假设检验的研究成果。E.Pearson有一句名言:统计方法特别强调:有缺陷的数据得不出明确的结论!作为统计学家的英国计算机学会主席——YatesYates这个名字是通过著名的卡方检验的/Yates校正公式1924年，FYates(1902-1994)以优异的成绩毕业于剑桥大学。1931年在Fisher的Rothamsted农业统计室担任统计助理。1933年接替Fisher，担任Rothamsted统计研究室主任，直到1968年退休Yates和蔼可亲，以他无形的影响力领导着Rothamsted统计研究室。他对研究室唯一的规定是所有论文他都要亲自审查，认真修改。他强烈主张统计学家使用电子计算机，说：优秀的理论统计学家必须学会计算，并且需要最好的计算工具。他对英国计算机学会的成立起了重要作用，并且担任了两年的学会主席(1960~1961)。1948年，当选英国皇家协会会员，1966年被皇家协会授予奖章。Yates对生物研究者提出忠告：非常痛心地看到，因为数据分析的缺陷和错误，那么多好的生物研究工作将面临着被葬送的危险。生物统计学不是远离我们的数学，而是现代生物学的一门基本学科，就像大厦中的一个支柱。谢谢！