生物統(tǒng)計與生命科學(xué)發(fā)展

生物統(tǒng)計與生命科學(xué)發(fā)展

第一頁，共三十二頁。一部生物統(tǒng)計的歷史就是數(shù)理統(tǒng)計的歷史，也是傳統(tǒng)經(jīng)典生物學(xué)向現(xiàn)代生命科學(xué)發(fā)展的歷史。第二頁，共三十二頁。生物統(tǒng)計學(xué)之父——Galton

Galton（1822－1911），又被譽為優(yōu)生學(xué)之父。他是把統(tǒng)計作為披荊斬棘工具的人類學(xué)家。第三頁，共三十二頁。他在人類學(xué)和優(yōu)生學(xué)研究中萌發(fā)的統(tǒng)計學(xué)思想，對生物統(tǒng)計的發(fā)展產(chǎn)生了深遠影響，如回歸、雙變量正態(tài)分布的概念等。第四頁，共三十二頁。他有一句名言：當人類科學(xué)的探索者在問題的叢林中遇到難以逾越的障礙時，唯有統(tǒng)計學(xué)工具可以為其開辟一條前進的通道。

第五頁，共三十二頁。他還說過另一句話：在任何時候你都可以做的事就是計數(shù)。他作為人類學(xué)家對統(tǒng)計有這樣深刻的認識，不僅使我們欽佩他的遠見卓識，也使我們生命科學(xué)工作者感到榮耀。第六頁，共三十二頁。數(shù)學(xué)神童——Gauss

Gauss是近代數(shù)學(xué)的奠基者之一。他對統(tǒng)計的貢獻，除了正態(tài)分布，還有算術(shù)均數(shù)、幾何均數(shù)、二項分布理論和最小二乘法等。

第七頁，共三十二頁。從釀酒師到統(tǒng)計主管的Gosset

幾乎所有的統(tǒng)計教科書在介紹t分布時,都會提到W.Gosset(1876~1937)和1908年他以Student為筆名發(fā)表的論文。

第八頁，共三十二頁。

1908年Gosset那篇論文的意義在于開創(chuàng)了小樣本統(tǒng)計的新紀元。第九頁，共三十二頁。但是他數(shù)學(xué)欠佳，并沒有解決t檢驗的理論和應(yīng)用問題。

他發(fā)現(xiàn)t分布主要依靠隨機數(shù)的抽樣試驗(包括使用撲克牌)得出t分布曲線，因此成為用Monte-Carlo方法說明統(tǒng)計規(guī)律的先行者，關(guān)于t檢驗理論的最后完善，F(xiàn)isher、Neyman和E.Pearson作出了重要貢獻，或者說是理論指導(dǎo)實踐的產(chǎn)物。

第十頁，共三十二頁。正如后人評價的那樣：Gosset提出實際問題，F(xiàn)isher和E.Pearson將其轉(zhuǎn)成統(tǒng)計問題，Neyman歸納為數(shù)學(xué)問題。

第十一頁，共三十二頁。敢于質(zhì)疑的Fisher

20世紀20年代，英國統(tǒng)計學(xué)家Fisher爵士(1890~1962)在倫敦附近的農(nóng)業(yè)實驗站，創(chuàng)立了實驗設(shè)計方法和統(tǒng)計分析技術(shù)，奠定了干預(yù)試驗的統(tǒng)計學(xué)基礎(chǔ)，發(fā)明了方差分析。。

第十二頁，共三十二頁。Fisher于1912年獲得英國劍橋大學(xué)天文學(xué)學(xué)士學(xué)位，畢業(yè)后曾作為數(shù)學(xué)教師和K.L.Pearson一起共事。兩人在學(xué)術(shù)上存在重大分歧。第十三頁，共三十二頁。Fisher十分清楚實驗設(shè)計的重要性。他曾對無法進行隨機分組的吸煙與肺癌的對比研究表示懷疑。他認為，吸煙者可能具有某種遺傳因素，使其愛吸煙，又容易患癌癥，即使戒煙或不吸煙也不能擺脫癌癥。第十四頁，共三十二頁。他還根據(jù)統(tǒng)計學(xué)理論，對當時已大名鼎鼎的遺傳學(xué)奠基人孟德爾(Mendel,1822~1884)雜交試驗的結(jié)果表示懷疑，認為孟德爾不是不恰當?shù)匦薷牧藬?shù)據(jù)，就是他的運氣太好了。

第十五頁，共三十二頁。Fisher在他的著作中多次強調(diào),統(tǒng)計學(xué)家與科學(xué)研究者的合作應(yīng)該在實驗設(shè)計階段，而不是在需要數(shù)據(jù)處理的時候。他精辟地指出：試驗完成后再找統(tǒng)計學(xué)家，無異于請統(tǒng)計學(xué)家為試驗進行尸體解剖。統(tǒng)計學(xué)家或許只能告訴你試驗失敗的原因。

第十六頁，共三十二頁。生物統(tǒng)計學(xué)半個世紀的當家人

——Pearson父子

K.Pearson是卡方檢驗的創(chuàng)始人(1900)。K.Pearson一生創(chuàng)造了標準差這個術(shù)語(1893)，創(chuàng)立了著名生物統(tǒng)計雜志Biometrika，專業(yè)上的貢獻包括回歸分析，相關(guān)系數(shù)和卡方檢驗等。他甚至期望卡方分布有朝一日取代正態(tài)分布的中心地位。

第十七頁，共三十二頁。兒子E.Pearson(1895~1980)獲得劍橋大學(xué)學(xué)士學(xué)位

1921年到他父親領(lǐng)導(dǎo)的應(yīng)用統(tǒng)計系任講師。老Pearson不讓他上課，但是，他父親所有課程他都去聽。第十八頁，共三十二頁。1924年他擔(dān)任Biometrika雜志的助理編輯，1926年，他父親因體力不支,才不情愿地讓他講授課程。

同年，他開始與統(tǒng)計學(xué)家J.Neyman合作(Neyman出生在Moldavia，1938年移民美國，任Berkeley大學(xué)教授)，創(chuàng)立Neyman-Pearson統(tǒng)計檢驗假設(shè)理論。

第十九頁，共三十二頁。1936年老Pearson死后他接任Biometrika執(zhí)行主編。1939年二戰(zhàn)爆發(fā)，在英國炮兵部研究炮彈彈片散落的統(tǒng)計規(guī)律。1961年在倫敦大學(xué)學(xué)院退休，1966年停止擔(dān)任Biometrika執(zhí)行主編，同年，當選英國皇家協(xié)會會員。

第二十頁，共三十二頁。直到這時,E.Pearson才從他父親的陰影里擺脫出來,為世人所認識。

E.Pearson為其父親和Fisher的長期相互攻擊感到痛心，老Pearson死后Fisher又把矛頭指向小Pearson，直到1943年Fisher離開倫敦到劍橋任職。

第二十一頁，共三十二頁。但E.Pearson的性格與父親不同，他一方面痛恨Fisher對他父親的攻擊，另一方面他試圖理解Fisher，分析Fisher的攻擊有無道理，并期望與Fisher分享假設(shè)檢驗的研究成果。

第二十二頁，共三十二頁。E.Pearson有一句名言:

統(tǒng)計方法特別強調(diào):有缺陷的數(shù)據(jù)得不出明確的結(jié)論!

第二十三頁，共三十二頁。作為統(tǒng)計學(xué)家的英國計算機學(xué)會主席——Yates

Yates這個名字是通過著名的卡方檢驗的/Yates校正公式

第二十四頁，共三十二頁。1924年，F(xiàn)Yates(1902-1994)以優(yōu)異的成績畢業(yè)于劍橋大學(xué)。1931年在Fisher的Rothamsted農(nóng)業(yè)統(tǒng)計室擔(dān)任統(tǒng)計助理。1933年接替Fisher，擔(dān)任Rothamsted統(tǒng)計研究室主任，直到1968年退休

第二十五頁，共三十二頁。Yates和藹可親，以他無形的影響力領(lǐng)導(dǎo)著Rothamsted統(tǒng)計研究室。他對研究室唯一的規(guī)定是所有論文他都要親自審查，認真修改。

第二十六頁，共三十二頁。他強烈主張統(tǒng)計學(xué)家使用電子計算機，說：優(yōu)秀的理論統(tǒng)計學(xué)家必須學(xué)會計算，并且需要最好的計算工具。

第二十七頁，共三十二頁。他對英國計算機學(xué)會的成立起了重要作用，并且擔(dān)任了兩年的學(xué)會主席(1960~1961)。1948年，當選英國皇家協(xié)會會員，1966年被皇家協(xié)會授予獎?wù)隆?/p>

第二十八頁，共三十二頁。Yates對生物研究者提出忠告：非常痛心地看到，因為數(shù)據(jù)分析的缺陷和錯誤，那么多好的生物研究工作將面臨著被葬送的危險。

第二十九頁，共三十二頁。生物統(tǒng)計學(xué)不是遠離我們的數(shù)學(xué)，而是現(xiàn)代生物學(xué)的一門基本學(xué)科，就像大廈中的一個支柱。

第三十頁，共三十二頁。謝謝！第三十一頁，共三十二頁。內(nèi)容總結(jié)生物統(tǒng)計與生命科學(xué)發(fā)展。一部生物統(tǒng)計的歷史就是數(shù)理統(tǒng)計的歷史，也是傳統(tǒng)經(jīng)典生物學(xué)向現(xiàn)代生命科學(xué)發(fā)展的歷史。他在人類學(xué)和優(yōu)生學(xué)研究中萌發(fā)的統(tǒng)計學(xué)思想，對生物統(tǒng)計的發(fā)展產(chǎn)生了深遠影響，如回歸、雙變量正態(tài)分布的