介紹生物統計學的先驅--德漢
德漢（William Derham,1657-1735）是一個非常奇特的人，他對於大自然的現象不僅善於觀察，而且喜歡用數字去量化。例如，他經常在清晨，陽光不熾烈時，觀察太陽。1702年，他發現太陽上出現二個黑色的斑點，持續1.5分鐘之久，直到他不能用望眼鏡再觀測。他稱這斑點為「太陽黑子」，這是對太陽黑子第一篇的研究報告。同年，他成為英國皇家科學會的會員。
量化的思考
德漢來自貧窮的家庭，他從小就奮發向上。1675年進入牛津大學，他喜歡自然科學。大學畢業後，他留校擔任老師，同時課餘進行實驗。不久，他提出「降雨量」這一個新名詞，來呈現在山區、平原與海邊不同的降雨。原本，降雨不過是個自然現象，他將降雨量化之後，降雨量成為一個探討大自然的重要名詞。
德漢來自貧窮的家庭，他從小就奮發向上。1675年進入牛津大學，他喜歡自然科學。大學畢業後，他留校擔任老師，同時課餘進行實驗。不久，他提出「降雨量」這一個新名詞，來呈現在山區、平原與海邊不同的降雨。原本，降雨不過是個自然現象，他將降雨量化之後，降雨量成為一個探討大自然的重要名詞。
不久，他又提出光速與聲速的測定方法。他對光速測定的準確，幫助牛頓（Isaac Newton, 1642-1727）發現萬有引力定律。牛頓在「原理」（Principal）一書上，特別為此向他致謝。德漢的研究發現，另有一個收穫──皇家科學會司考特（George Scott）欣賞他，將女兒嫁給他。
自然科學是尋找上帝的學問
婚後，他與妻子搬到鄉下，成立一所小學校，教導人們欣賞大自然。由於鄉下沒有傳道人，鄉下的教會請他講道，他就同時擔任老師與牧師。他逐漸發現，吸引學生喜歡自然科學是從小花、小草、昆蟲與野鳥開始，他就在家裡附近成立一間博物館，鼓勵孩子帶生物前來，做成標本展示。
婚後，他與妻子搬到鄉下，成立一所小學校，教導人們欣賞大自然。由於鄉下沒有傳道人，鄉下的教會請他講道，他就同時擔任老師與牧師。他逐漸發現，吸引學生喜歡自然科學是從小花、小草、昆蟲與野鳥開始，他就在家裡附近成立一間博物館，鼓勵孩子帶生物前來，做成標本展示。
因這需要，他的研究也逐漸轉向生物學領域。不久，他發現有些生物的外形非常相似，卻不能互相交配繁殖。他首先提出生物分類上有「近緣種」（sibling species）的存在，這對生物種間的變異，是先驅性的發現。
由於學校的收入不多，博物館難以維持。物理學大師波義耳（Robert Boyle, 1627-1691）逝世時，將遺產成立「波義耳講座」。這個講座只有一個主題──「物理學與上帝的關係」，牛頓擔任波義耳講座的主席，聘請德漢來擔任講座老師，資助博物館。
自然科學存在的意義
德漢提出，自然科學的存在，是只留在探討大自然的現象，還是有一個更高的目的──認識創造大自然的上帝？他撰寫《物理神學》（Pyhsico-Theology）一書。
德漢提出，自然科學的存在，是只留在探討大自然的現象，還是有一個更高的目的──認識創造大自然的上帝？他撰寫《物理神學》（Pyhsico-Theology）一書。
這本書裡提到幾個有趣的觀點，至今仍留在普世的生物學課本裡。例如為什麼自然界裡，沒有一種物種能夠壟斷所有的資源，成為惟一的優勢種？他認為每一種生物都有環境因子與天敵，這些不利的因素，反而維持了物種間巧妙的平衡。
考試考不到的問題
他也提到，為什麼在過去所有的世代與地方裡，都不曾發生人口過多的問題？他認為一定有些機制在使人無法繁殖過多。他用聖經「耶和華說，人既屬乎血氣，我的靈就不永遠住在他裡面，然而他的日子還可到一百二十年。」（創世記六章3節）提供一個全新的思考線索──人類的「死亡率」將隨年紀接近120歲而提高，使人不因活過久，不會產生人口過多的現象。
他也提到，為什麼在過去所有的世代與地方裡，都不曾發生人口過多的問題？他認為一定有些機制在使人無法繁殖過多。他用聖經「耶和華說，人既屬乎血氣，我的靈就不永遠住在他裡面，然而他的日子還可到一百二十年。」（創世記六章3節）提供一個全新的思考線索──人類的「死亡率」將隨年紀接近120歲而提高，使人不因活過久，不會產生人口過多的現象。
這是後來生物「族群學」關鍵的思考，死亡率也成為生物統計學裡，一個可被量化的重要參數。由生物族群的動態變化與生物不同物種的巧妙平衡，德漢寫到：「由上帝創造的作為，可以表明上帝的存在與屬性
。
為什麼在物理學的課本裡會提到生物，又會提到上帝呢？現代的物理學與生物學的課本是涇渭分明的，而且不提上帝。當時尚未有生物學，而物理學探討自然界基本的法則，是最有系統的科學。
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為什麼在物理學的課本裡會提到生物，又會提到上帝呢？現代的物理學與生物學的課本是涇渭分明的，而且不提上帝。當時尚未有生物學，而物理學探討自然界基本的法則，是最有系統的科學。
物理學家認為這些法則是永存的，因此物理學容易銜接神學的思考，這是《物理神學》一書的思索，這不僅賦予物理學意義，而且以此尋找永存法則的信念，進入生命現象的探索，將給生物學建立有根基的理論。
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Wikipedia
| William Derham | |
|---|---|
18th century tableau of William Derham
| |
| Born | 26 November 1657 Stoulton, Worcestershire |
| Died | 5 April 1735 (aged 77) Upminster |
| Nationality | English |
| Alma mater | Trinity College, Oxford |
| Known for | Natural theology; Estimate of speed of sound |
| Awards | Fellow of the Royal Society |
| Scientific career | |
| Fields | Physico-Theology |
| Influences | John Ray |
William Derham FRS (26 November 1657 – 5 April 1735)[1] was an English clergyman, natural theologian and natural philosopher. He produced the earliest, reasonably accurate estimate of the speed of sound.
Contents
[hide]Life[edit]
William Derham was the son of Thomas Derham. He was born at Stoulton, in Worcestershire, England. He was educated at Blockley, Gloucestershire and at Trinity College, Oxford from 1675 to 1679.[1]He was ordained on 29 May 1681. In 1682, he became vicar of Wargrave, Berkshire and from 1689 to 1735 he was Rector at Upminster, Essex. While at Upminster, in 1716 he became a Canon of Windsor and the vestry minutes show that thereafter he divided his time between those two places. The parish registers of Upminster record his burial at St. Laurence's in 1735. However, the precise site of his grave is unknown and, in accordance with his wishes, there is no memorial to him in the church.[2]
Work[edit]
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In 1696, he published his Artificial Clockmaker, which went through several editions. The best known of his subsequent works are Physico-Theology, published in 1713; Astro-Theology, 1714; and Christo-Theology, 1730. All three of these books are teleologicalarguments for the being and attributes of God, and were used by William Paleynearly a century later. However, these books also include quantities of original scientific observations. For example, Physico-Theology contains his recognition of natural variation within species and that he knew that Didelphis virginialis (the Virginia opossum) was the only marsupial in North America. It also includes one of the earliest theoretical descriptions of a marine chronometer, accompanied by a discussion of the use of vacuum seals to reduce inaccuracies in the operation of timepieces.[3]
Similarly, Astro-Theology includes several newly identified nebulae (this was the name used at the time for all extended astronomical objects: some of his nebulae are what we would now call star clusters). His 16-feet long telescope (also used when measuring the velocity of sound) was at the top of the tower of St Laurence's Church, where the necessary doors are still in place.[2]
On 3 February 1703, Derham was elected Fellow of the Royal Society. He was Boyle lecturer in 1711–1712. His last known work, entitled A Defence of the Church's Right in Leasehold Estates, appeared as early as 1731.
But besides the works published in his own name, Derham contributed a variety of papers to the Transactions of the Royal Society. He revised the Miscellanea Curiosa. He edited the correspondence and wrote a biography of John Ray, whose 'physico-theology' (natural theology) tradition he continued, making him an early parson-naturalist.[4]
He edited Eleazar Albin's Natural History, and published some of the manuscripts of the scientist Robert Hooke. His meteorological observations at Upminster (in the Transactions of the Royal Society) are amongst the earliest series in England.
Speed of sound[edit]
In 1709 Derham published a more accurate measure of the speed of sound, at 1,072 Parisian feet per second.[5]Derham used a telescope from the tower of the church of St Laurence, Upminster to observe the flash of a distant shotgun being fired, and then measured the time until he heard the gunshot with a half second pendulum. Measurements were made of gunshots from a number of local landmarks, including North Ockendon church. The distance was known by triangulation, and thus the speed that the sound had travelled was calculated.[2]
Works[edit]
- The Artificial Clockmaker (1696)
Physico-theology, or a Demonstration of the Being and Attributes of God (1723 edition)
Christo-Theology: Or, a Demonstration of the Divine Authority of the Christian Religion (1730 edition)
Astro-theology: or, A demonstration of the being and attributes of God, from a Survey of the Heavens (1731 edition)
ウィリアム・デラム（William Derham、1657年11月26日 - 1735年4月5日）[1]はイギリスの聖職者、科学者、著述家である。「自然神学」の著作などを残した。比較的正確な音速の計測をしたことでも知られる。
略歴[編集]
ウスターシャーのStoultonに生まれた。グロスターシャーのブロックリーで学んだ後、1675年から1679年までオックスフォード大学のトリニティ・カレッジで学び[1]、1681年に叙階された。1682年に、ワグレーヴの副牧師、1689年から1735年の間はアップミンスターの教区牧師を務めた。アップミンスターの時代には聖ジョージ礼拝堂の司祭（Canon）も兼任した[2]。
1696年に、著書、"Artificial Clockmaker"を出版し、これは何度か再刊された。代表作は、『物理神学』("Physico-Theology":1713年）、『天文神学』("Astro-Theology":1714年)、『キリスト教神学』("Christo-Theology": 1730年)の3部作である。自然の仕組みを説明し、さまざまな自然が人間に奉仕するように、神が意図的に計画しているという立場にたった著作である[3]。これらの著作には、いくつかの独自の科学的知見が記述されていた。例えば、時計の精度を向上させるために温度の伝達を防ぐために真空にするにすることの検討などが含まれていた。『天文神学』には教会に16フィートの長さの望遠鏡を使って観測したいくつかの新しい星雲について記述していた[2]。
音速の測定については、天文観測に用いた、望遠鏡で、教会の塔から友人が散弾銃を撃つのを観測し、発射から音が聞こえるまでの時間を0.5秒周期の振り子で測定し、毎秒1,072パリフィート（1 Parisian ft.=0.324m で347m/secとなり、音速340.29m/secに近い）という値を1709年に発表した[4][2]。
1703年に王立協会フェローに選ばれ、王立協会で多くの論文を発表し、同時代の博物学者ジョン・レイ (1627年-1705)の伝記も書いた。博物画家のエリーザー・アルビン（Eleazar Albin）と共著で昆虫や鳥類の図鑑も出版した。
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