《女士品茶》第8章的内容主要讲述了切斯特·布利斯(Chester Bliss)如何在毒理学研究中引入统计方法,从而发明了概率单位分析(Probit Analysis),并确立了毒物致死剂量的测定标准。
以下是第8章《致死剂量》(The Dose That Kills)的学习笔记:
1. 孤独的昆虫学家
背景:作者回忆了自己在生物统计学会会议上偶遇切斯特·布利斯的经历。当时的布利斯已是一位受人尊敬的前辈,但在人群中显得有些孤独。
早年经历:布利斯年轻时在美国农业部工作,负责研究杀虫剂。他发现野外实验变数太多,于是转而在实验室里用受控条件下的昆虫进行实验。为了分析实验数据,他开始自学费希尔的《研究工作者的统计方法》。
2. 概率单位分析(Probit Analysis)的诞生
问题:布利斯在实验中发现,不管杀虫剂浓度多高,总有几只昆虫能活下来;不管浓度多低,总有几只昆虫会死掉。这说明昆虫的耐药性存在个体差异,是一个分布问题。
创新:布利斯发明了一种名为**“概率单位分析”**的方法。他不再试图预测每一只昆虫的生死,而是研究“剂量”与“死亡概率”之间的关系。
LD-50:他提出了一个关键参数——50%致死剂量(LD-50),即能杀死一半实验对象的剂量。这个概念成为了毒理学的基石。
哲学意义:这为帕拉塞尔苏斯的名言“剂量决定毒性”提供了数学基础。毒性不是绝对的,而是一个概率分布问题。
3. 布利斯的挫折与转折
大萧条时期的打击:1933年,由于经济大萧条和政治原因,布利斯被美国农业部解雇。因为当时的主管认为他在实验室里研究数学是“不务正业”,昆虫学家应该去野外抓虫子。
费希尔的援手:失业的布利斯联系了费希尔。费希尔虽然无法提供薪水,但让他来伦敦的实验室工作,并让布利斯住在自己家里。费希尔还帮助布利斯修正了数学公式,提高了方法的准确性。
前往苏联:在费希尔的推荐下,布利斯后来去苏联列宁格勒植物研究所工作,继续他的研究。
4. 方法的普及与误称
布利斯的方法虽然经典,但在计算上非常繁琐(需要迭代算法)。
后来,有人(利奇菲尔德和威尔科克森)提出了一种简化的图解法,并在附录中引用了布利斯的公式。结果,后来的计算机程序编写者误把这个简化法的论文当作源头,导致在很长一段时间里,人们引用这篇简化法的文章远多于布利斯的原创论文。这再次印证了科学史上的“误称定律”(Stigler's Law of Eponymy)。
总结:
第8章展示了统计学如何进入毒理学领域。布利斯发明的概率单位分析和LD-50概念,解决了如何量化毒药威力的问题。它告诉我们,生物对药物或毒药的反应不是非黑即白的,而是一个遵循统计规律的概率过程。这一章也侧面描绘了科学家在动荡时代(大萧条)的个人命运与互助。
第8章完~