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就在这段时间，高尔顿的表哥达尔文发表了物种起源的理论。对于表哥的进化理论，高尔顿也是赞同的。而且，他认为人的智力也符合进化论的原理——高智商的人会将自己的智力水平遗传给下一代，下一代人的智商会在前人的基础上有所提高，然后再遗传给下一代。
高尔顿统计了过去四十年间剑桥大学的高才生背景，发现这些优秀的学生大多数出自父母同样优秀的家庭里。这一统计结果似乎为他的理论提供了一些依据。
但令高尔顿感到无比遗憾的是——按照自己的理论，那么自己的后代将是非常聪明的人，可他没有后代。
1869年，高尔顿的著作《遗传天赋》出版了，这是他第一部，也是他论心理能力遗传的四本书中最有影响的一部著作。他在该书中选择了一系列非同寻常的人，目的是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。
高尔顿开始研究那些优秀人物的家族史，他研究的对象包括宗教改革以来的法官和历史上一些做出过杰出贡献的人物，比如军事首领、文学家、画家等人。最后，他得出一个数据，社会上杰出人物出现的概率约为百万分之一。而在出现过杰出人物的家庭里，这个概率要高得多。因此高尔顿认为，“优秀”也是可以遗传的。