Everything is covered in invisible ecosystems made of tiny lifeforms: bacteria, viruses and fungi. Our desks, our computers, our pencils, our buildings all harbor resident microbial landscapes. As we design these things, we could be thinking about designing these invisible worlds, and also thinking about how they interact with our personal ecosystems.
Todo está cubierto por ecosistemas invisibles compuestos por formas de vida diminutas: bacterias, virus y hongos. Nuestros escritorios, ordenadores, lápices y edificios contienen paisajes de microbios residentes. Cuando diseñamos estas cosas, podríamos pensar en diseñar estos mundos invisibles, y también en cómo interactúan con nuestros ecosistemas personales.
Our bodies are home to trillions of microbes, and these creatures define who we are. The microbes in your gut can influence your weight and your moods. The microbes on your skin can help boost your immune system. The microbes in your mouth can freshen your breath, or not, and the key thing is that our personal ecosystems interact with ecosystems on everything we touch. So, for example, when you touch a pencil, microbial exchange happens.
Nuestros cuerpos albergan millones y millones de microbios y estas criaturas definen quienes somos. Los microbios intestinales pueden influir en el peso y estado de ánimo. Los microbios de la piel pueden estimular el sistema inmunitario. Los microbios de la boca pueden refrescar el aliento, o no, y la clave está en que nuestros ecosistemas personales interactúan con los ecosistemas de todo lo que tocamos. Por ejemplo, cuando tocamos un lápiz, ocurre un intercambio de microbios.
If we can design the invisible ecosystems in our surroundings, this opens a path to influencing our health in unprecedented ways.
Si podemos moldear los ecosistemas invisibles a nuestro alrededor, se abre un camino para influir en nuestra salud de formas nunca vistas.
I get asked all of the time from people, "Is it possible to really design microbial ecosystems?" And I believe the answer is yes. I think we're doing it right now, but we're doing it unconsciously. I'm going to share data with you from one aspect of my research focused on architecture that demonstrates how, through both conscious and unconscious design, we're impacting these invisible worlds.
Constantemente me pregunta la gente: "¿Es realmente posible diseñar ecosistemas microbianos?" Y creo que la respuesta es que sí. Creo que ya lo estamos haciendo, pero de manera inconsciente. Voy a compartir unos datos con ustedes de un aspecto de mi investigación que se centra en la arquitectura que demuestra cómo, a través de diseños conscientes e inconscientes, tenemos un impacto sobre estos mundos invisibles.
This is the Lillis Business Complex at the University of Oregon, and I worked with a team of architects and biologists to sample over 300 rooms in this building. We wanted to get something like a fossil record of the building, and to do this, we sampled dust. From the dust, we pulled out bacterial cells, broke them open, and compared their gene sequences. This means that people in my group were doing a lot of vacuuming during this project. This is a picture of Tim, who, right when I snapped this picture, reminded me, he said, "Jessica, the last lab group I worked in I was doing fieldwork in the Costa Rican rainforest, and things have changed dramatically for me."
Este es el Complejo Empresarial Lillis en la Universidad de Oregón, donde trabajé con un equipo de arquitectos y biólogos para tomar muestras en más de 300 habitaciones Queríamos conseguir algo como un registro fósil del edificio y para ello, tomamos muestras del polvo. Del polvo extrajimos células bacterianas, las abrimos, y comparamos sus secuencias genéticas. Lo que quiere decir que mis compañeros de grupo pasaron a menudo la aspiradora durante este proyecto. Esta es una foto de Tim, que, justo cuando saqué esta foto, me recordó: "Jessica, en el último grupo de laboratorio con el que trabajé hacía trabajo de campo en el bosque tropical de Costa Rica, y para mí las cosas han cambiado drásticamente".
So I'm going to show you now first what we found in the offices, and we're going to look at the data through a visualization tool that I've been working on in partnership with Autodesk. The way that you look at this data is, first, look around the outside of the circle. You'll see broad bacterial groups, and if you look at the shape of this pink lobe, it tells you something about the relative abundance of each group. So at 12 o'clock, you'll see that offices have a lot of alphaproteobacteria, and at one o'clock you'll see that bacilli are relatively rare.
Así que primero les voy a enseñar lo que descubrimos en las oficinas, y para ello usaré una herramienta de visualización en la que he estado trabajando en colaboración con Autodesk. Para leer esta información, primero, miren por la parte de fuera del círculo. Verán grandes grupos bacterianos, y si se fijan en la forma de este lóbulo rosa, nos dice algo sobre la abundancia relativa de cada grupo. A las 12 en punto, verán que las oficinas tienen muchas protobacterias alfa, y a la 1 en punto comprobarán que las bacilli son relativamente escasas.
Let's take a look at what's going on in different space types in this building. If you look inside the restrooms, they all have really similar ecosystems, and if you were to look inside the classrooms, those also have similar ecosystems. But if you look across these space types, you can see that they're fundamentally different from one another. I like to think of bathrooms like a tropical rainforest. I told Tim, "If you could just see the microbes, it's kind of like being in Costa Rica. Kind of." And I also like to think of offices as being a temperate grassland.
Veamos lo que pasa en los diferentes tipos de espacio en este edificio. Si nos fijamos en el interior de los baños, todos tienen ecosistemas muy parecidos, y si miráramos dentro de las aulas, también ahí encontramos ecosistemas similares. Pero si comparamos estos tipos de espacio, podemos ver que son totalmente distintos entre ellos. Me gusta ver los baños como un bosque tropical. Le dije a Tim: "Si tan solo pudieras ver los microbios, es casi como estar en Costa Rica, casi". Y también me gusta imaginar las oficinas como las praderas de las zonas templadas.
This perspective is a really powerful one for designers, because you can bring on principles of ecology, and a really important principle of ecology is dispersal, the way organisms move around. We know that microbes are dispersed around by people and by air. So the very first thing we wanted to do in this building was look at the air system. Mechanical engineers design air handling units to make sure that people are comfortable, that the air flow and temperature is just right. They do this using principles of physics and chemistry, but they could also be using biology. If you look at the microbes in one of the air handling units in this building, you'll see that they're all very similar to one another. And if you compare this to the microbes in a different air handling unit, you'll see that they're fundamentally different. The rooms in this building are like islands in an archipelago, and what that means is that mechanical engineers are like eco-engineers, and they have the ability to structure biomes in this building the way that they want to.
Esta perspectiva es muy poderosa para los diseñadores, porque pueden aplicar los principios de la ecología, y uno de los principios más importantes de la ecología es la dispersión, la forma en la que los organismos se mueven. Sabemos que los microbios se dispersan a través de la gente y del aire. Así que lo primero que quisimos hacer en este edificio era examinar el sistema de aire. Los ingenieros mecánicos diseñan unidades de tratamiento del aire para asegurarse de que la gente esté a gusto, de que la corriente de aire y la temperatura sean perfectas. Y lo consiguen basándose en los principios de física y de química, pero también podrían utilizar la biología. Si examinamos los microbios en una de las unidades de tratamiento de aire en este edificio, comprobaremos que son todos muy parecidos. Y si los comparamos con los microbios en una unidad de tratamiento de aire diferente, veremos que son sustancialmente distintos. Las habitaciones en este edificio son como las islas de un archipiélago, y esto quiere decir que los ingenieros mecánicos son como ingenieros ecológicos, y son capaces de estructurar como quieran los biomas en este edificio.
Another facet of how microbes get around is by people, and designers often cluster rooms together to facilitate interactions among people, or the sharing of ideas, like in labs and in offices. Given that microbes travel around with people, you might expect to see rooms that are close together have really similar biomes. And that is exactly what we found. If you look at classrooms right adjacent to one another, they have very similar ecosystems, but if you go to an office that is a farther walking distance away, the ecosystem is fundamentally different. And when I see the power that dispersal has on these biogeographic patterns, it makes me think that it's possible to tackle really challenging problems, like hospital-acquired infections. I believe this has got to be, in part, a building ecology problem.
Otra forma en la que los microbios se dispersan es mediante las personas, y los arquitectos a menudo agrupan las habitaciones para facilitar la interacción entre personas, o el intercambio de ideas, como en laboratorios y oficinas. Sabiendo que los microbios se transportan con las personas, podríamos esperar que habitaciones contiguas tengan biomas muy parecidos. Y eso es justamente lo que descubrimos. Si nos fijamos en aulas contiguas, tienen ecosistemas muy similares, pero si vamos a una oficina que esté a una cierta distancia, el ecosistema es notablemente diferente. Y cuando veo el poder que tiene la dispersión en estos modelos biogeográficos, me hace pensar que es posible enfrentarse a problemas realmente serios como infecciones intrahospitalarias. Creo que esto se debe, en parte, a un problema de construcción ecológica.
All right, I'm going to tell you one more story about this building. I am collaborating with Charlie Brown. He's an architect, and Charlie is deeply concerned about global climate change. He's dedicated his life to sustainable design. When he met me and realized that it was possible for him to study in a quantitative way how his design choices impacted the ecology and biology of this building, he got really excited, because it added a new dimension to what he did. He went from thinking just about energy to also starting to think about human health. He helped design some of the air handling systems in this building and the way it was ventilated.
Bueno, les voy a contar una historia más sobre este edificio. Estoy colaborando con Charlie Brown. Es arquitecto, y Charlie está muy preocupado por el cambio climático global. Ha dedicado su vida al diseño sostenible. Cuando me conoció y se dio cuenta de que podía estudiar de forma cuantitativa cómo sus decisiones de diseño afectaban a la ecología y biología de este edificio, se entusiasmó mucho, porque aportaba una nueva dimensión a su trabajo. Pasó de pensar solo en la energía a empezar a pensar también en la salud. Ayudó a diseñar algunas de las unidades de tratamiento del aire en este edificio, y la forma en la que se ventila.
So what I'm first going to show you is air that we sampled outside of the building. What you're looking at is a signature of bacterial communities in the outdoor air, and how they vary over time. Next I'm going to show you what happened when we experimentally manipulated classrooms. We blocked them off at night so that they got no ventilation. A lot of buildings are operated this way, probably where you work, and companies do this to save money on their energy bill. What we found is that these rooms remained relatively stagnant until Saturday, when we opened the vents up again. When you walked into those rooms, they smelled really bad, and our data suggests that it had something to do with leaving behind the airborne bacterial soup from people the day before. Contrast this to rooms that were designed using a sustainable passive design strategy where air came in from the outside through louvers. In these rooms, the air tracked the outdoor air relatively well, and when Charlie saw this, he got really excited. He felt like he had made a good choice with the design process because it was both energy efficient and it washed away the building's resident microbial landscape.
Así que lo primero que les voy a enseñar son las muestras de aire que tomamos en el exterior del edificio. Lo que están viendo es la marca de las comunidades bacterianas en el aire exterior, y cómo varían con el tiempo. Lo siguiente que les voy a enseñar es lo que pasó cuando manipulamos experimentalmente las aulas. Las cerramos por la noche de forma que no tuvieran ventilación Muchos edificios funcionan así, probablemente en su lugar de trabajo, y las empresas lo hacen para ahorrar costes en la factura de energía. Lo que descubrimos fue que estas aulas se mantenían relativamente estancadas hasta el sábado, cuando volvimos a abrir los respiraderos. Cuando entrábamos a esas aulas, olían fatal, y nuestros datos apuntan a que tenía que ver con la sopa de bacterias transmitidas por aire de la gente del día anterior. Comparémoslo con las habitaciones que se crearon con una estrategia de diseño pasivo donde el aire entraba desde el exterior por las persianas. En estas habitaciones, el aire seguía el rastro del aire exterior relativamente bien, y cuando Charlie vio esto, se emocionó mucho. Tenía la sensación de haber tomado una buena decisión en el proceso del diseño, porque tanto era eficiente en el uso de energía como era limpio el paisaje de microbios residentes del edificio.
The examples that I just gave you are about architecture, but they're relevant to the design of anything. Imagine designing with the kinds of microbes that we want in a plane or on a phone.
Los ejemplos que les acabo de dar son sobre arquitectura, pero son relevantes al diseñar cualquier cosa. Imaginen diseñar con los tipos de microbios que queramos en un avión o en un teléfono.
There's a new microbe, I just discovered it. It's called BLIS, and it's been shown to both ward off pathogens and give you good breath. Wouldn't it be awesome if we all had BLIS on our phones?
Hay un nuevo microbio, lo acabo de descubrir. Se llama BLIS, y se ha demostrado que rechaza agentes patógenos y proporciona buen aliento. ¿No sería fantástico que todos tuviéramos BLIS en nuestros teléfonos?
A conscious approach to design, I'm calling it bioinformed design, and I think it's possible.
Un enfoque de diseño con conciencia, que voy a llamar diseño bioinformado, y creo que es posible.
Thank you.
Gracias.
(Applause)
(Aplausos)