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予这个学会的金奖，并被表彰为杰出的探险人。

    1853年同年，他结了婚，而且让自己的旅行生活稍加收敛了一些，通过写游记来保持自己对冒险的兴趣，并帮助别人安排一些大型探险活动。可是，这些活动不能长期使他满足，因而，他转向了发明，生产出了一系列有用的装置，其中包括印刷发报器电传的前身，一种改进的油泵，一种橇锁销的装置，一种旋转蒸汽机和一种潜望镜，这种潜望镜可以使他在拥挤的地方越过高个子看一些地方。

    到他40岁的时候，因为需要一种新挑战，他捡起了气象学。他曾想到，他可以通过最近研制出来的一种发报器同时收集不同地方的天气数据，把这些数据弄在一张图上，看看重要的模式是否能够变得明显起来。当他这样做，并把具有同样气压的点用线条连接起来的时候，他就发现，它们可以描述几近环形的低压区和高压区气旋和非气旋，其在地表的运动就是预测天气的基础。

    约在同时，高尔顿终于来到他一辈子最感兴趣的领域，即智力的遗传。1859年，查尔斯达尔文发表了他划时代的物种起源，这部著作极大地影响了高尔顿，给他留下深刻印象。达尔文最基本的假设之一是，在任何物种的成员之中，都有少量遗传的变化或者差异，进化是通过物竞天择、适者生存的原则发生的。尽管物种起源主要是针对动物而言的，但高尔顿把它的结论运用到了人类中。他推想，人类物种的进化也可能是通过有最好的大脑的有及其向子孙传递的天生的心理优越性而发生的。

    这与高尔顿在剑桥时期的印象是一致的，即许多人之所以能够赢得荣誉和高分，是因为他们的父亲和父亲的父亲都是能赢的人。高尔顿现在设想并进行了一个有价值，如果不说是繁重的研究项目：他检查和统计一些家庭，一些在过去40年时间内赢得了剑桥的古典知识和数学高分的人。如他所料，高分一直是被一些特别家庭的子弟所获取的，这个比例极不匀称。他于1865年发表了自己的结果，从那以后，他的生活与工作就一直围绕着人类心理能力的遗传本质和通过选择繁殖而改进人类。高尔顿一定感到这是个令人百思不得其解的恶作剧，因为他和妻子从没有能够生出孩子来。一位弗洛伊德主义的心理学家可能会说，他对这个课题的固结是对他不能生育的补偿。

    尽管高尔顿在剑桥一直不能拿到数学荣誉，但他的研究方法却是有数学特征的；跟古希腊雄辩家狄摩西尼一样，虽然有语音障碍，可偏要成为演说家一样，高尔顿使自己的弱点变成了最大的长处。他研究智力，或者说是研究任何使他感兴趣的问题的办法，就要找到某种能够计量的东西，这样他就可以计算比例，比较平均值，然后得出结论。在非洲，他测量了当地妇女的一些数字在一个明智的距离之外，在与英国妇女的相应比较时，他发现这些数字相当不同。回到家后，在他到过的城市里，他记录了遇到的女人是漂亮、一般还是很丑的数据，他发现，漂亮女人的发生率在伦敦最高，在阿伯丁最低。在科学会议上，他数过每分钟发生烦燥不安的次数，在一个由50名听众组成的样品会议上，他发现，当讲演使听众感兴趣时，烦燥不安的情形会减少一半。

    高尔顿1869年出版了遗传天赋，这是他第一部，也是他论心理能力遗传的4本书中最有影响的一部著作。他在该书中的方案是要选择一系列非同寻常的人，看看在这些人的家庭中，才智的普及率与一般家庭比较起来有多高。他的超常心理能力的标准，在这个时候，是在公众中的名声：

    我认为社会及职业生涯是一个连续的检查。一切都是为了赢得别人的好感，也为了在自己的职业里获取成功，他们取得的成功与对他们总体的优越之处的普遍估计成比例。

    为了确立这样的声望因而是心理能力有多么频繁，他计算了1868年和更早些年伦敦时报上的讣文，结果发现，在超过中年的100万人口当中，只有250人登了讣文，也就是只有四千分之一。

    然后，他又着手将一些杰出人士家庭中的显著人物的比例与之相比较：如自宗教改革以来的英国法官、过去几百年以来的首相和著名军事首领、文学人物、科学家、诗人、画家、音乐家和新教神职人员的抽样结果。他计算出，这些人出现的比例与四千分之一的比例少得多；他估计，他们的频率为百万分之一。如果天才是遗传的，他应该在他们的亲戚中发现一个比百万分之一甚至四千分之一的比例大得多的杰出人物出现率。

    高尔顿是根据“平均值的偏差率”来作为其对天才人物稀少率的估计的。这个定律是在那个世纪的初期由一些数学家推算出来的，他们要表示天文观测和靠运气赢牌的游戏中的数字或牌型的误差分布率。可是，它也适用于人类特征的可变性。1835年比利时天文学家阿道夫奎特勒利用有关法国兵员的信息报告说，一些人很高，一些人很矮，其它的人都处在中间，最大数量的人是平均值或者接近平均值。这个数据，如果在图形上表示出来就会得出一个钟形曲线，大部分人都处在中间位置。从中间于始，越向两边走人越少。人类特征的“正常分布曲线”概念在今天是如此熟悉，但这个问题在奎特勒的时代竟然会成为一个新发现。

    高尔顿推想，有关身高的实际情况，在人体的其它一些特征中也应该是一样的，如脑重、神经纤维的数量、感官灵敏度－因而也就是心理能力。果真如此，一个人的心理能力就应该遵守正常分布曲线。他把人类智力曲线分成16个等分8个在平均值以上，8个在平均值以下然后，根据曲线的形状计算每段的人口比例。他说，两个最高的段加起来只有百万分之二百四十八，这符合四千分之一的杰出人物讣文比例。可是，在曲线的两端，人数变得很少。真正杰出的人只有百万分之一，而且，他希望证明的是，这些人是天生如此，而不是造就或者自我教育而成的：

    有人提出，婴儿生下来大都差不多，