Второй после Дарвина: история Рональда Фишера, математика, логика и биолога

Ричард Докинз называл его величайшим из преемников Дарвина, а мнение о том, что он заложил основы современной статистики и привел статистический вывод, инновационный подход, во все науки, общепринято. Математик и теоретический физик, биолог-эволюционист, евгеник и генетик — кем был сэр Рональд Фишер, соединивший математику с биологией, а теорию Дарвина— с законами Менделя?
Близорукий математик
История эрудита, гения, одного из основоположников современной популяционной генетики, началась в 1890 году, когда в маленьком городке Ист-Финчли неподалеку от Лондона в семье Джорджа Фишера, дилера искусства, родился пятый ребенок. Семья в то время была достаточно обеспеченной. Фишеры переехали в Лондон, и 14-летний Рональд поступил в одну из самых знаменитых британских школ, Хэрроу; но в том же году умерла его мать, Кейт, и через год отец обанкротился после нескольких неудачных сделок.

С детства Фишер был очень близорук: возможно, это спасло ему жизнь, освободив от призыва в армию во время Первой мировой. С другой стороны, это дало привычку решать математические проблемы наглядно, развив способность представлять решение задач в геометрических терминах, без использования алгебраических преобразований. Способность Фишера получать результат, минуя сложную последовательность промежуточных шагов, стала легендой. Успехи в математике принесли ему школьную медаль Нилда: в 16 лет он выиграл конкурс математических эссе в Хэрроу, в 1909-м — стипендию для учебы в Кембридже.
Во время учебы Фишер изучал математику, астрономию, биологию и узнал о существовании генетики и законов Менделя, переоткрытых в начале XX века. В университете у Фишера появилось множество друзей, и, как пишет один из его биографов, он «погрузился в пьянящую интеллектуальную атмосферу». Тогда же он познакомился с биометрией и ее растущим количеством методов для сбора статистических данных, но главным его интересом стала евгеника, в которой Фишер видел острую общественную необходимость. Начало XX века было временем, когда математическая статистика была нужна при обработке астрономических наблюдений; физика и биология ограничивались применением несложных арифметических вычислений.
Фишер еще во время учебы в Кембридже увидел, как сказали бы мы сегодня, потенциал статистики. Ему в руки попал «Математический вклад в теорию эволюции» статистика Карла Пирсона, и Фишер глубоко увлекся применением статистических методов в биометрии. Популяционные биологи и эволюционисты в то время задумывались, как соединить дискретную менделевскую наследственность со всеобщим дарвиновским законом эволюции и изменчивости.
Как улучшить человека
Начало ХХ века было еще и временем возникновения евгеники (происходит от греч. слова «благородный, хорошего рода») — учения о селекции человека и повышения его наследственных свойств. Евгенисты стремились бороться с ухудшением генофонда. Потом евгенику скомпрометировало то, что она была взята на вооружение нацистским режимом и применялась как теоритическое обоснование для стерилизации «неподходящих» (в том числе «умственно неполноценных») людей, но это будет позже, когда от теории евгенисты перейдут к практике.
В начале же ХХ века в евгенике ряд молодых популяционных генетиков увидели средство для решения научных и социальных вопросов, сочетающее генетику и статистику. В 1911 году Рональд Фишер вместе с Джоном Кейнсом и сыном Чарльза Дарвина Горацием участвовал в создании в Кембриджском университете Евгенического общества. Приверженцем евгеники Фишер останется до конца жизни.
«Фишер был идеалистом, приверженным установлению истины и прогрессу человечества».
«Жизнь ученого», Джоан Фишер-Бокс, биограф Рональда Фишера
В 1913 году Фишер окончил университет и устроился статистиком в торговое общество, работал в Канаде. После начала Первой мировой он вернулся в Англию и попытался записаться в армию, но (зрение!) не смог пройти медкомиссию. Фишер продолжал заниматься наукой: в 1915 году он написал научную работу, которую позже назовут революционной, — «Корреляция между родственниками на основе предположения о менделевском наследовании». Она вышла в «Трудах Эдинбургского королевского общества» в 1918 году и положила начало долгой научной вражде с Карлом Пирсоном. В статье Фишер выдвинул «бесконечно малую модель», показывающую, что непрерывное изменение фенотипических признаков может быть результатом менделевских законов. В статье также впервые был введен термин «дисперсия».

Его работа была подвергнута критике Пирсоном, но на это Фишер отвечал, что его статьи «рецензируют статистики, не разбирающиеся в биологии, и биологи, не знакомые со статистикой». Вообще, биографы учёного (в том числе его дочь Джоан Бокс, автор его биографии) отмечают его сложный, конфликтный характер, не раз проявлявшийся в резких высказываниях или в письмах коллегам.
В 1917 году Фишер тайно женился на 17-летней Рут Эйлин Гиннесс (ее мать не одобряла столь ранние браки), у них родились два сына и шесть дочерей. После работы в торговой компании и школьным учителем математики в 1919 году Фишер получил работу статистика на экспериментальной опытной сельскохозяйственной станции в Ротамстеде. Теперь у него был доступ ко множеству данных, и как настоящий ученый Фишер им с толком воспользовался.

Путь ученого
Фишер добился двух научных достижений, примечательных как методом, так и результатом: используя аргумент из n-мерной геометрии, он нашел распределение коэффициента корреляции и, используя понятие дисперсии, продемонстрировал, что человеческая наследственность полностью согласуется с менделевскими принципами. На данных, полученных в Ротамстеде, Фишер продолжил исследования, изобретя статистические методы, которые использовали всю информацию, содержащуюся в данных, для получения правильных выводов.
В это время были написаны классические труды Фишера: в 1922 году появилась книга «О математических основах теоретической статистики», в 1925-м — «Статистические методы для исследователей». Благодаря Фишеру статистика становилась полноценным инструментом исследователей во всех областях науки, способом оценки объема экспериментальных усилий и понимания и значения полученных данных.
Он заложил основы, придумал язык и разработал методологию современной оценки научных данных
«Статистические методы для исследователей» стали библией ученых всего мира: только в Великобритании монография выдержала 14 переизданий. Одним из недавних применений методики Фишера стало обнаружение бозона Хиггса, достоверность которого была подтверждена статистически. Сегодня методы Фишера широко применяются в естественных науках, экономике и при любых экспериментах и широко признаны универсальным научным методом.

«Фишеровское убегание»
Фишер продолжил применять свои методы в работе 1930 года, посвященной популяционной генетике, — «Генетической теории естественного отбора». Эту книгу иногда называют второй по значимости для эволюционной биологии после «Происхождения видов Дарвина», но пишут, что в ней Фишер переоценил математическую эрудицию биологов и книга во многом предвосхитила время и была принята позднее. В частности, в ней Фишер сформулировал теорему естественного отбора (известную как теорема Фишера). В ней утверждается, что интенсивность отбора (и связанная с ней скорость эволюции) пропорциональна величине генетической дисперсии и связана с приспособленностью популяции, пропорциональной ее эффективному размеру. Сложно? Так же подумали и биологи.
Но сформулируем проще: чем разнообразнее генетика популяции, тем эффективнее отбор. Биологические труды привели к избранию Рональда Фишера в 1933 году профессором (после отставки Карла Пирсона) кафедры евгеники в Университетском колледже Лондона, где он начал генетические исследования, в частности в области серологии групп крови человека, хотя его приверженность евгенике уже играла против него.
В 1942 году старший сын Фишера, военный пилот, погиб во время полёта над Сицилией. В 1943 году Фишер, тяжело переживавший смерть сына, разошёлся с женой, вернулся в Кембридж и работал там по 1957 год на кафедре генетики. Фишер был верующим человеком, патриотом и консерватором; вспоминают, что он был великолепным собеседником и прекрасным лектором.

В Кембридже Фишер занимался теорией инбридинга и полиплоидией — генетикой гибридов сельскохозяйственных культур. В 1952 году королева Великобритании Елизавета II удостоила Фишера дворянского титула за научные заслуги. При этом Фишер продолжал работать как теоретик статистики и математик-логик: в 1935-м вышла его работа «Планирование экспериментов», а в 1956-м — «Статистические методы и научный вывод», где продолжился старый спор Фишера с коллегами и научными оппонентами.
После отставки из Кембриджа сэр Рональд переехал в Австралию и начал работать в Университете Аделаиды, где ушел из жизни в 1962 году.
Сложная личность Рональда Фишера и неоднозначные взгляды много лет делали его фигуру неприемлемой для советской науки
Вместе с Вейсманом и Морганом его называли «реакционным ученым», а введенные им понятия и открытия скопом называли «фашистскими». Тем не менее место Фишера в истории науки не оспаривается сегодня никем: в честь него названо множество введенных им понятий в математической статистике: информация Фишера, распределение Фишера и множество других. Биологи знают теорему Фишера, принцип Фишера и теорию «фишеровского убегания».

Стоит сказать, что Фишер не считал, что все люди равны. Он верил в наследуемость интеллекта и таланта и считал, что браки должны заключаться между людьми одного социального уровня и слоя; призывал повышать рождаемость в высших, наиболее образованных слоях общества и контролировать ее в низших — к сожалению, в некоторых странах (США, Германии и Дании) эти законы были приняты и даже работали какое-то время.
Популярные комментарии
Владимир КунаевВ РФ большая беда в сфере психологии. Нет четких профстандартов, нет справедливых механизмов проверки компетенций. В добавок ко всему этому действительно толковые молодые специалисты не могут выйти на рынок из-за массивного пейвола (из личного опыта). Проблем столько, что на целый цикл статей хватило бы, если погружаться.
Я редактор. Вот почему я не доверяю всем, кто называет себя психологом
Светлана ПлехановаЯ Вас умоляю, по закону ничего нельзя сделать. Многие молодые люди себе не представляют, как достаются деньги! Им кажется, что булки растут на деревьях, а пироги падают с неба. Многое вокруг пропагандирует светский образ жизни, сидение на чужой шее, бездумное, безалаберное отношение к деньгам. Неуважение к чужому труду тоже в чести. Многие унижают тружеников сферы обслуживания. А эти люди делаю нашу жизнь комфортной. Их приветливая улыбка, вежливая речь дарят хорошее настроение!
Дочь учится на платном и даже подработку не ищет – живет за наш счет, и ей нормально. Как с ней поговорить?
АндрейАбсолютно согласен! Надо ещё и математику убрать, а то учат детей думать и раскладывать по полочкам! И читать и грамотно общаться сейчас не в моде. Есть же нейросеть! И комментарии поможет написать! Отправлять в школу только на физкультуру, труды и ОБЗиР. А все остальные предметы платно и по желанию! Хотя и эти три предмета требуют особой подготовки, поэтому их надо тоже по желанию, а лучше вообще платно!
«Врачей жалко. А вас, тварей, нет». Честный монолог учительницы о том, что стоит за особым статусом педагогов







