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.
Mindent láthatatlan ökoszisztémák borítanak be amik apró élőlényekből állnak: baktériumokból, vírusokból és gombákból. Az íróasztalaink, a számítógépeink, a tollaink, az épületeink mind menedéket nyújtó mikrobiális tájak. Amikor megtervezzük ezeket a tárgyakat, gondolhatnánk ezekre a láthatatlan világokra is, és arra, hogy lépnek kölcsönhatásba a személyes ökoszisztémánkkal.
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.
A testünk mikróbák trillióinak ad otthont, és ezek meghatározzák, hogy kik vagyunk. A bélrendszer mikrobái befolyásolják a súlyod és a hangulatod. A bőrön található mikrobák segítik az immunrendszered. A mikróbák a szájban frissítik a lehelleted, vagy nem, és a legfontosabb az, hogy ezek a személyes ökoszisztémák, kapcsolatba lépnek ökoszisztémákkal az általunk megérintett tárgyakon. Például, ha megérintesz egy ceruzát,
If we can design the invisible ecosystems in our surroundings, this opens a path to influencing our health in unprecedented ways.
mikrobiális csere történik. Ha meg tudjuk tervezni a láthatatlan ökoszisztémákat, amelyek körülvesznek minket, az új módot adna, hogy soha nem látott módon
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.
tudjuk befolyásolni az egészségünket. Mindig megkérdezik tőlem az emberek, Tényleg lehetséges a mikrobiológiai ökoszisztémák megtervezése? Én azt hiszem, a válasz igen. Azt gondolom, hogy most is ezt csináljuk, csak öntudatlanul. Most megosztok néhány adatot önökkel. A kutatásom egyik része az építészetre koncentrál és bemutatja, hogy mind tudatos mind öntudatlan tervezéssel
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."
befolyásoljuk ezeket a láthatatlan világokat. Ez az épület az Oregoni Egyetem Lillis Business komplexuma és együtt dolgoztam egy építész és biológus csapattal hogy mintát vegyünk több mint 300 szobából az épületben. Valami olyasmit akartunk megszerezni, mint az épület foszilis lenyomata, ehhez mintát vettünk a porból. A porból baktérium mintákat vettünk, feltörtük őket és összehasonlítottuk a génszekvenciájukat. Ez azt is jelenti, hogy a csapatom tagjai rengeteget porszívoztak a projekt során. Itt Tim képét láthatjátok, aki éppen emlékeztetett rá, "Jessica, a legutóbbi labor csoportban egy Costa Rica-i esőerdőben voltunk terepmunkán,
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.
drasztikusan megváltoztak a dolgok számomra." Először megmutom, mit találtunk az irodákban, és mindezt egy vizualizációs eszköz segítségével, melyet az Autodesk-kel együtt fejlesztettünk ki. Úgy kell nézni ezeket az adatokat, hogy először körülnézel a körön kívül. Látni fognak széles baktériumcsoportokat, és ha megnézik a formáját ennek a rózsaszín pacának, az elmond valamit az egyes csoportok relatív sokaságáról. 12 óránál láthatják, hogy az irodákban nagyon sok az alfaproteobaktérium, és egy óránál láthatják,
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.
hogy a bacilli relatíve ritkák. Nézzük meg, hogy mi zajlik az épület különféle típusú tereiben. Ha benéznek a mosdókba, mindegyiknek hasonló az ökoszisztémája, és ha benéznek az osztálytermekbe, azoknak is egymáshoz hasonló az ökoszisztémája. Ha azonban egymáshoz hasonlítjuk őket, láthatják, hogy alapvetően különböznek egymástól. Szeretek úgy gondolni a fürdőszobákra, mint a trópusi esőerdőkre. Azt mondtam Timnek: "Ha tudnád csak a mikrobákat figyelni, majdnem olyan, mintha Costa Ricában lennénk. Majdnem."
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.
És szeretek úgy gondolni az irodákra, mint a mérsékelt gyepre. Ez egy nagyon hatásos perspektíva a designerek számára, mert behozhatók az ökológiai alapelvek, márpedig a az ökológia egyik igen fontos alapelve a terjedés, ahogy az organizmusok mozognak. A mikróbákat az emberek szórják szét és a levegő. Szóval az első dolog, amit meg akartunk vizsgálni az épületben az a szellőzőrendszer. Gépészmérnökök tervezik a légkezelő egységeket úgy, hogy az emberek számára a lehető legkényelmesebb legyen a légáramlás és hőmérséklet egyaránt. Mindez a fizika és a kémia alapelveinek felhasználásával történik, de a biológiát is felhasználhatnák. Ha megnézik a mikróbákat a légkezelő egységekben az épületben, nagyon hasonlítanak egymáshoz. Ha ezeket összehasonlítjuk a különböző egységekben található mikróbákkal, akkor észrevesszük, hogy alapvetően különböznek. A szobák az épületben olyanok, mint a szigetek egy szigetvilágban, ez azt jelenti, hogy a gépésznérnökök olyanok lehetnek, mint a környezetmérnökök,
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.
akik az élőhelyeket úgy alakítják, ahogy akarják. A mikróbák emberek által is terjednek, és a tervezők gyakran úgy csoportosítják a szobákat, hogy segítsék az emberek közötti kölcsönhatásokat, vagy az ötletek megosztását, a laborokban és irodákban. Tudva, hogy a mikróbák az embereken utaznak, azt várhatnánk, hogy az egymás közelében levő szobákban hasonló életközösségek lesznek. És pontosan ezt is találtuk. Ha megnézünk egymás mellett lévő osztálytermeket, nagyon hasonló ökoszisztémájuk van, de ha elmegyünk egy irodába ami jóval messzebb van, az ökoszisztéma alapvetően különbözik. És ha megnézem a szétszórtság mértékét ezekben a biogeografikus mintákban, azt gondolom, hogy lehetséges megragadni nagyon nagy kihívást jelentő problémákat, mint például a kórházban szerzett fertőzéseket. Azt hiszem, ez legalábbis részben
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.
az épület ökológiai problémájának tudható be. Még egy történetet fogok elmondani erről az épületről. Charlie Brown-al dolgozom együtt. Charlie építész, és mélyen aggódik a globális éghajlatváltozás miatt. Az egész életét a fenntatható tervezésnek szentelte. Amikor találkozott velem, és felismerte, hogy lehetséges számszerűen tanulmányozni hogy a tervrajz döntései hogyan befolyásolják az épület ökológiáját és biológiáját, nagyon izgalomba jött, mert egy új dimenziót adott a munkájához. Most már nem csak az energiára gondolt, hanem elkezdett gondolkodni az emberi egészségről is. Segített a légkezelő rendszerek egy részének tervezésében
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.
és a légáramlás útjának meghatározásában. Először megmutatom a levegőmintát, amit az épületen kívül vettünk. Amit látnak, az a baktérium közösségek aláírása a külső levegőben, és ahogy változnak az időben. Ezután meg fogom mutatni mi történt, amikor a mesterségesen manipuláltuk az osztálytermeket. Lezártuk őket éjszakára hogy ne legyen bennük légáramlás. Sok épületet így üzemeltetnek, valószínűleg ott is ahol önök dolgoznak, azért mert a cégek takarékoskodni akarnak az energiaszámlájukon. Azt találtuk, hogy ezek a szobák relatíve változatlanok maradtak szombatig, amíg újra nem nyitották a szellőzőket. Amikor beléptek ezekbe a szobákba, nagyon rossz volt a szaguk, és a mi adataink azt sugallják, hogy mindez azoknak baktériumoknak köszönhető, amit az előző nap hagytak hátra az emberek a levgőben. Hasonlítsuk ezt olyan szobákhoz amelyeket passzívan fenntartható tervezési stratégiával terveztek, ahol a levegő közvetlenül kívülről jön lamellákon keresztül. Ezekben a szobákban a levegő relatíve jól követte a külső levegőt, és amikor Charlie szembesült ezzel, nagyon örült. Úgy érezte, jó döntést hozott a tervezési folyamat során, mert ez energiatakarékos is volt egyben, ugyanakkor
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.
kisöpörte az épületben található mikrobiális struktúrákat. Építészeti példákat hoztam fel, de ezek alkalmazhatók bármilyen tervezés során. Képzeljük el, hogy megtervezzük milyen mikróbákat akarunk egy repülőben
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?
vagy egy telefonon. Itt egy új mikróba, amit nemrég fedeztem fel. BLIS a neve, és ügy tűnik egyrészt távol tartja a kórokozókat, másrészt jó lehelletet is ad.
A conscious approach to design, I'm calling it bioinformed design, and I think it's possible.
Nem lenne nagyszerű, ha BLIS lenne mindannyiunk telefonján? A tervezésnek egy tudatos megközelítése, amit bioinformált tervezésnek hívok,
Thank you.
úgy vélem lehetséges.
(Applause)
Köszönöm.