南丁格尔：擅长数学的提灯天使

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南丁格尔：擅长数学的提灯天使

原创  蔡驰南  蔡爸谈数学  2025 年08 月 17 日 12:42  浙江

“提灯天使”——南丁格尔（Florence Nightingale），被称为第一位真正的护士，因开创现代护理学而闻名，很多人可能并不知道，她还特别擅长数学，而且不是普通的数学成绩好，而是师出名门，与当时英国顶级数学家都有交集，是一位名副其实的统计学家。她运用数学思维拯救的人，比她做护士所拯救的，要多得多。


出现在旧版 10 英镑纸币上的南丁格尔

1820 年 5 月 12 日，南丁格尔生于英国上流社会家庭，但出生地在意大利佛罗伦萨，父亲就以佛罗伦萨作为她的名字。她从小过着优渥的生活，身边仆人围绕，常常参加各种沙龙和舞会，家族成员与贵族名流也多有来往。

然而，这样的生活却让南丁格尔感到厌倦，她开始对数学和医疗护理产生了极大的兴趣，这一点，与一百年前意大利米兰的数学女神阿涅西，十分相似。

南丁格尔的父亲毕业于剑桥大学三一学院，他亲自教导女儿音乐、历史、拉丁文和基础数学。这让南丁格尔的受教育程度，远超同时代的女性。


南丁格尔的画像

她很早就表现出了数学天赋，甚至超越了她的父亲。二十岁时，她想继续学习数学，在她的坚持下，父亲请来了矩阵理论的创立者——西尔维斯特（James Joseph Sylvester）做她的家庭教师。

南丁格尔依靠每周两小时的家教以及大量的自学，来继续数学学习。

十九世纪的英国，上流社会与文化名人有很多交集。比如提倡微积分改革、制造出差分机的巴贝奇，就常常在家中组织沙龙，邀请科学界和文化界的名人，南丁格尔也在被邀之列，而同时被邀请的还有狄更斯、法拉第、达尔文、埃达·洛夫莱斯、德摩根等等。



南丁格尔就是在这样的文化氛围中，接触到了统计学。这在当时是一门新兴学科，运用数学方法，来量化分析不同的社会现象。

由于牛顿物理学的巨大成功，让人们相信，社会现象背后也存在一些数学原理。因此，这样的统计学，又被称为“社会物理学”。

南丁格尔从小就很有爱心，常常为后花园里的流浪小动物包扎伤口，童年时她就决心要当一名护士。

1844 年，24 岁的南丁格尔，顶住了家庭的巨大压力，正式成为了一名护士。

她的数学思维和良好的家庭出身，不但让她在护士行业脱颖而出，还让她拯救了无数的生命，大大提高了护士的社会地位。

1854 年，克里米亚战争爆发，南丁格尔和 38 位护士志愿者奔赴前线，来到斯塔库里（位于伊斯坦布尔）的野战医院，她任该院的护士长。就是在那段时期，她常常手提油灯，在严寒的深夜巡视病房，因此被称为“提灯天使”（The Lady with the Lamp）。


野战医院里的“提灯天使”

她获得这一美称，是因为她白天有大量的数据分析，以及与政府部门的信件沟通工作要完成，只有晚上才有时间巡视病房，而白天的工作这才是她挽救了很多生命的关键。

她分析了堆积如山的军事档案，发现在战场上伤员致死的主要原因是：卫生条件的恶劣，而非食物和医药的短缺。

然而枯燥的统计数据很难引起人们的关注，为此南丁格尔发明了一种很直观的图表形式——鸡冠花图（Cockscomb）。



这是一种极坐标形式的圆饼图，以说明病人死亡率在不同季节的变化，让非专业人员也能一目了然。这种色彩缤纷的统计图，又被称为“南丁格尔玫瑰”（Florence Nightingale's Rose Diagram）。

统计数据的可视化非常奏效，“南丁格尔玫瑰”打动了当时的军方高层和维多利亚女王本人。很快，英国公共卫生委员会抵达土耳其，他们疏通了排水管道，移除了水源附近的动物尸体，改善了通风情况，士兵的死亡率由 42% 下降到了 2% 。

南丁格尔因此声名大振，一年后（1855 年），她在英国的知名度仅次于维多利亚女王。由于南丁格尔的贡献，护士的社会地位与形象都大为提高，“南丁格尔”也成为护士精神的代名词。



战争结束后，她在英国成立了第一所护士学校，并且借助社会影响力，推动公共卫生事业，大幅提高了当时医院的卫生条件，间接挽救了千百万的生命。

1859 年，南丁格尔被选为英国皇家统计学会（RSS）的第一位女成员，后来她又成为美国统计协会（ASA）的名誉会员。


从战场回来，南丁格尔感染了布鲁氏菌病，整整卧床十年，终生受病痛折磨，在 90 岁高龄时去世

十九世纪初的英国皇家学会虽然成了贵族的名利场，不泛滥竽充数和附庸风雅之人，但在巴贝奇等人的改革之后，皇家学会再一次展现出了在科学界的强大实力，而且上流社会对科学与文化一直保持着足够的尊重，因此才会出现南丁格尔和埃达·洛夫莱斯（第一位程序员）这样擅长数学的贵族女性。

更难得的是，她们将数学思维与实践相结合，借助自己的社会影响力，产生了巨大的推动效应。



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