许多教授倾向于认为自己孩子的智商是先天遗传的，却把他们学生的智力归为是后天培养的。
——罗杰·马斯特斯
任何的分歧都源于不确定。19世纪60年代，尼罗河源头在哪儿还未有定论，由此引发了两位英国探险家约翰·汉宁·斯皮克（John Hanning Speke）和理查德·伯顿（Richard Burton）之间的激烈争论。两人共享一个营地长达数月之久，正因为如此，他们的分歧才会这般剧烈。斯皮克认为尼罗河的源头是维多利亚湖，他发现这个大湖泊时，伯顿还在坦桑尼亚西部塔波拉的帐篷里养病；而伯顿坚信源头位于坦干伊喀湖或其附近。1864年，争端终于落下帷幕，因为斯皮克死于一场枪杀（也许是意外），那天他本打算和伯顿展开一场公共辩论。顺便提一句，斯皮克的观点是对的。
一位著名的地理学家从皇家地理协会的高度来俯视这场争端，偶尔还支持伯顿，令争论火上浇油，他就是弗朗西斯·高尔顿。此人命中注定在同年掀起了一场影响力更大，持续一个多世纪的争端：先天与后天之争。这有点类似于尼罗河源头之争，二者都是源于未知，了解得越多，可以争执的就越少；而且二者都涉及许多无谓的琐碎之事。当然，比尼罗河之源位于哪个湖更为重要的是，人类探知到非洲有两个大湖泊，这对于当时的西方科学界来说是新的发现。同样，人性是先天形成的或是后天习得的，这一点不太重要，关键是能了解到这两方面都对人性成长有所影响。尼罗河是成千上万条河流的汇总，没有哪一条可以确切称之为源头；人性的形成同样也并非只有一种因素。
高尔顿的热情可通过量化的方式表现出来。在长期的职业生涯中，他有许多发明创新，涉及的领域极其宽泛：探知北纳米比亚、反气旋天气系统、双胞胎研究、问卷调查、指纹识别、复合相片、统计回归和人类优生。不过他最伟大的遗产或许是发起了先天与后天之争，并创造出这个术语。高尔顿出生于1822年，外祖父伊拉斯姆斯·达尔文（Erasmus Darwin）是一位伟大的科学家、诗人和发明家，祖母是其第二任妻子。高尔顿发现，算是半个表哥的查尔斯·达尔文提出的自然选择理论，既值得信服，又可启发灵感。他毫不谦虚地将其归为“心智能力的遗传，自然选择论杰出的创立者，和我本人都是从我们共同的祖辈伊拉斯姆斯·达尔文博士那里继承了这些。”因此，他受到血统的激励，认清自己的科学使命是在遗传统计学上。1865年，他放弃地理学，转向遗传学，在《麦克米兰杂志》（Macmillan’s Magazine）上发表了“遗传的才能与性格”，文中提出杰出的人物之间存在特殊的亲缘关系。
1869年，他将这篇文章扩充为著作《遗传的天才》（Hereditary Genius）。
高尔顿断言天才在家族内得以传递承接，他详尽而又热情地描述出许多著名人物的家谱，他们的职业包括法官、政治家、贵族、指挥官、科学家、诗人、音乐家、画家、牧师、桨手和摔跤选手。“太多才能或多或少有些出众的人都有杰出的亲属，如此多的例子足以证明天才是遗传的。”
这并不是非常高深复杂的推论。毕竟，旁人可以完全予以反驳，那些出身卑微之人发展为成功人士，是因为他们天生的才能帮助他们克服了环境的各种劣势；家族里天才辈出只不过是因为他们共享优等教育。大多数评论家认为，高尔顿夸大了遗传的作用，却忽视了后天培养和家庭的贡献。1872年，瑞士植物学家阿尔方斯·德·康多尔（Alphonse de Candolle）用长篇大论驳斥了高尔顿的观点。他指出，过去的两个世纪中，伟大的科学家们来自的那些国家或城市，大多具有宽容的宗教氛围、广泛的贸易往来、温和的气候和民主的政府。这表明成就更多取决于环境和机会，而不是与生俱来的天赋。
康多尔的驳斥刺激高尔顿在1874年完成第二部著作《英国科学家：他们的天赋与教养》（English Men of Science ：Their Nature and Nurture）。在书中，他首次采用问卷调查以辅助研究，并重申他的结论：科学天才是遗传的，而不是培养出的。正是在这本书里，他第一次创造出这个著名的押韵短语：
“先天与后天”这个短语是绝妙的对偶，它将构成人格发展的不计其数的要素归入两个不同的类别里。
这个短语也许是借自莎士比亚的《暴风雨》（The Tempest），剧中普洛斯彼罗（Prospero）曾这样侮辱过凯列班（Caliban），“一个魔鬼，天生的魔鬼，后天教养也改不过来他的先天本性。”
莎士比亚并不是第一个将先天和后天这两个词并置的人。《暴风雨》初次公演前30年，一位伊丽莎白时期的教育家，也是莫切特泰勒学校的首任校长，理查德·穆尔卡斯特（Richard Mulcaster）就极其喜爱先天和后天这一组押韵对偶的词语，他在1581年出版的著作《关于儿童教育的立场》（Positions Concerning the Training Up of Children）里四次使用了这个短语。
（父母）要尽最大努力培养自己的孩子，无论是在哪里，也无须争论由谁来做，要努力让他们深爱的、也是先天馈赠给他们的孩子得到良好的后天培养。上帝赐予孩子先天的力量，并没有意图让这种力量在后天方面出现例外的发展。孩子们的先天能力，若是没有被本应该注意到的人察觉，那就要谴责这些人。他们或者是出于无知而无法判断，或者是由于忽视而未做寻找，孩子有哪些特质是先天带来的，需要通过后天培养使其发展得更好。既然孩子身上具有这些特质，无知者可以通过事实了解，有学识之人可以通过阅读明白。因此，通过了解人具有先天才能这一事实以及哲学道理，我们知道，年轻的少女也需要接受教育，因为她们也拥有先天馈赠的天赋，应该得到更好的后天发展。
在1582年出版的下一本著作《论小学》（Elementaries）中，他又重复了这个短语，“先天决定了一个人的方向，后天推动他沿此向前发展。”穆尔卡斯特的个性有些古怪。他出生于卡莱尔，是一位杰出的学者，从严格意义上说也是著名的教育改革家。他会和学校管理者发生激烈争执，也会充满激情地倡导足球运动。“足球运动可以强身健体，”他曾这样说过。他还涉及戏剧领域，曾为王室写过许多历史剧作。他从教的学校也培养出托马斯·凯德（Thomas Kyd）和托马斯·洛基（Thomas Lodge）两位戏剧作家。有些人认为他就是《爱的徒劳》（Love‘s Labour’s Lost）中那位空爱一场的校长的原型，因此莎士比亚很有可能认识穆尔卡斯特，或读过他的作品。
高尔顿后来的一些思想也可能是从莎士比亚那里得到了灵感启发。莎士比亚有两部戏剧都和混淆的双胞胎有关，分别是《错误的喜剧》（The Comedy of Errors）和《第十二夜》（Twelfth Night）。他将自己的角色设定为双胞胎的父亲，以这对被认错的双胞胎为主题，设计出精妙绝伦的情节。但是，正如高尔顿所言，在《仲夏夜之梦》中，莎士比亚引入了一对“虚拟双胞胎”——两个没有血缘关系却在一起长大的人。尽管赫米娅和海伦娜被描述为“并蒂的樱桃，看似分离，却连生在一起”，但她俩不仅外貌相差甚远，爱的男人也迥异，最终两人以激烈的吵架收场。
高尔顿沿袭了这一暗示。第二年，他写了一篇文章，题为《双胞胎的历史——先天后天孰轻孰重》（The History of Twins，as a Criterion of the Relative Powers of Nature and Nurture）。最终他有了一个体面的方法来检测自己创立的遗传假设，这也让他免于被别人针对他的家谱说提出反驳。值得注意的是，他推论双胞胎有两种类型——同卵双生，出自“同一个卵子的两个胚点”；异卵双生，来自“不同的卵子”。这种说法不算太差。如果把胚点理解为细胞核，那就距事实更近一步了。然而，这两类双胞胎会接受相同的后天培养。因此，如果同卵双胞胎在行为上比异卵双胞胎更为接近，那遗传影响说就是有根据的。
高尔顿写信给了35对同卵双胞胎和23对异卵双胞胎，收集一些能表现他们相似和差异的趣闻轶事。他兴高采烈地叙述了这次调查的结果，那些从出生就非常相似的双胞胎在其一生中都保有这种相似性，不仅在外貌上，而且体现在所患疾病、个性和兴趣上。有一对双胞胎在同一年龄同一颗牙齿患有剧烈疼痛；另一对双胞胎住在国家的两端，他们竟在同一时间买了同样一套香槟酒杯当成礼物送给对方。出生就有差异的双胞胎随着年岁渐长，则会体现出更明显的差别。“他们在外貌和心智上都不相似，这种差异与日俱增。”一位回信者这么写。“而且外部环境给予他俩的影响是一样的，因为他们从未分离过。”对于如此有力的结论，高尔顿显得有些不好意思，“毋庸置疑，先天本性极大地优先于后天培养……我担心的是，提供的证据太多了，反而惹人质疑，因为这些证据似乎与一些经验相悖，竟然指出后天培养的作用微乎其微。”
区分双胞胎
按照“马后炮”的说法，一个人可尽情在高尔顿的双胞胎研究里挑出各种漏洞，可以说其研究是基于趣闻轶事，取样范围小，论据是来回兜圈子：外貌相似的双胞胎具有相似的行为。他没有从基因的角度区分同卵和异卵双胞胎。然而，他的研究还是颇具影响力和说服力的。晚年时期，高尔顿终于看到他的遗传论由饱受怀疑的观点转为正统理论。想象一下，一对有着同样遗传天赋的双胞胎，如果在不同的家庭长大，他们的个性上将会体现多么大的差异。当时每个人都这样想，包括布沙尔。“看吧，”他坦然地说，“刚开始的时候，我也不相信这些会受到基因的影响。是证据说服了我。”
在理解人类个性方面，双胞胎研究引发了一场真正的革命。
然而，行为遗传学的成功也成了它垮台的根源。它的结果如此乏味，不用思考便能知道：一切东西都是可遗传的。它并没有像高尔顿所期望的那样，可以将影响人类进化的因素分为基因和环境两类，双胞胎研究只是发现了一切东西都具有同等强度的遗传性。布沙尔着手这项研究时，他期待可以发现个性中有些方面比另一些方面遗传性更强。但是，经过20年来对许多国家里的越来越多分开养育的双胞胎研究后，他得到了一个明确的结论。从所有衡量个性的尺度来看，西方社会里的双胞胎遗传度都很高：分开养育的同卵双胞胎比分开养育的异卵双胞胎体现出更多的相似性。
一个人与另一个人之间的差异更多地归因于两者的基因差异，而不是家庭背景。如今，心理学家从五个维度，也就是众所周知的“五大因素”来定义个性——开放性（O）、尽责性（C）、外向性（E）、随和性（A）和情绪稳定性（N），可简称为OCEAN。通过问卷调查，我们可以看到每个人在每一维度的得分，它们是独立变化的。你的个性可以是开明的（O）、吹毛求疵的（C）、外向的（E）、爱嫉妒的（A）和冷静的（N）。在每一案例中，个性差异的40%多一点是源于直接的遗传隐私；不到10%是由于大家都有的环境影响（大多是指家庭的影响）；大约25%受到个体所经历的独有的环境影响。（包括个人病史、偶然事故以及在学校结交的伙伴等）余下的25%归为测量误差。
在一定程度上，双胞胎研究证实了“个性”这个词是有所指代的。当你描述某人有某种个性时，你是在指对方本性中的内在的、不受他人影响的东西。借用一个流行的词，这就是一个人的品格。按照定义，你是在指他们所独有的特性。但是，在一个多世纪以来一直接受弗洛伊德观念的洗礼后，我们发现人们的内在特性很少受到生长家庭环境的影响，这似乎有违常理。
在一些方面，个性就像体重一样，具有遗传性。根据一项研究，兄弟俩或姐妹俩在体重上的相关度为34%；父母与子女之间的相关度稍小一些，是26%。这样的相似性有多少该归因于他们住在一起，吃着同样的食物；又有多少该归因于他们共享一些同样的基因呢？这是个好问题。同一家庭养育的同卵双胞胎在体重方面的相关性为80%，而一起养育的异卵双胞胎的相关性只有43%。这表明基因比共同的饮食习惯更为重要。那被收养者的情况又怎样呢？养子养女和其养父母的体重相关性只有4%，没有血缘关系的兄弟姐妹的相关性只有1%。与之大为不同的是，由不同家庭分开养育的同卵双胞胎在体重方面仍有72%的相似度。
于是我们有了结论，体重主要归因于基因的作用，而不是饮食习惯。那么，是否我们就可以将饮食建议抛置一边，尽情享用冰淇淋了呢？当然不能。以上研究并没有涉及体重多或少的原因，只是揭示出一个特定家庭里成员们体重差异的原因。给定同样的饮食，有些人的体重会比别人更重。西方社会里的人越来越胖，不是因为他们的基因改变了，而是因为他们吃得越来越多，锻炼也越来越少。但是，如果每个人的饮食都完全一样，那些体重增加最快的人一定是由于基因造成的。因此，体重的相对差异具有遗传性，尽管平均体重的变化归之为环境的影响。