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.
Tudo está coberto por ecossistemas invisíveis feitos de minúsculas formas de vida: bactérias, vírus e fungos. As nossas secretárias, computadores, lápis, edifícios albergam paisagens microbianas autóctones. Enquanto planificamos estas coisas, podíamos ir pensando em planificar estes mundos invisíveis e ainda sobre como estes interagem com os nossos ecossistemas pessoais.
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.
Os nossos corpos são lar para biliões de micróbios e estas criaturas definem quem somos. Os micróbios no tubo digestivo podem influenciar o vosso peso e disposições. Os micróbios na pele podem ajudar a melhorar o vosso sistema imunitário. Os micróbios na boca podem refrescar-vos o hálito, ou não... O importante é que os nossos ecossistemas pessoais interagem com os ecossistemas de tudo aquilo que tocamos. Por exemplo, quando tocamos um lápis, uma troca microbial acontece.
If we can design the invisible ecosystems in our surroundings, this opens a path to influencing our health in unprecedented ways.
Se pudermos planificar os ecossistemas invisíveis na nossa proximidade, isto abre caminho para influenciarmos a nossa própria saúde de forma sem precedentes.
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.
Frequentemente perguntam-me: "É realmente possível planificar ecossistemas microbianos?" E eu acredito que a resposta é afirmativa. Penso que o estamos a fazer agora mesmo, mas estamos a fazê-lo inconscientemente. Vou partilhar convosco alguns dados de um aspecto da minha pesquisa que foca a arquitetura que demonstra como, através de planificação consciente e inconsciente, estamos a influenciar estes mundos invisíveis.
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 é o Complexo Empresarial Lillis na Universidade de Oregon e eu trabalhei com uma equipa de arquitectos e biólogos para obter amostras de mais de 300 divisões deste edifício. Queríamos obter algo como um registo fóssil do edifício, e para isto, recolhemos amostras de pó. Do pó, retirámos células bacterianas, abrimo-las e comparámos as sequências genéticas. Isto significa que as pessoas do meu grupo aspiraram bastante ao longo de todo o projecto. Esta é uma foto do Tim, que, no momento em que tirei esta foto, me recordou algo, dizendo: "Jessica, o último grupo laboratorial em que trabalhei fiz trabalho de campo na floresta tropical da Costa Rica, e as coisas mudaram drasticamente para mim."
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.
Vou mostrar-vos agora o que encontrámos nos escritórios e vamos observar os dados usando uma ferramenta de visualização em que estive a trabalhar em parceria com a Autodesk. O modo como devem observar estes dados é, primeiro, atentando o exterior do círculo. Verão diversos grupos bacterianos, e se olharem para o perfil da forma alobada cor-de-rosa, ela diz-vos algo sobre a abundância relativa de cada grupo. Então, às 12 horas, vêem que os escritórios apresentam bastante Alphaproteobacteria, e que à 1 hora se observam que os Bacilos são relativamente raros.
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.
Vamos observar o que se passa em diferentes tipos de espaço deste edifício. Se olharem para o caso das casas de banho, todas elas apresentam ecossistemas similares, e se olharem para o caso das salas de aula, também apresentam ecossistemas similares entre si. Mas se observarem entre estes tipos de divisões, observam que eles são fundamentalmente diferentes uns dos outros. Gosto de pensar que as casas de banho são como florestas tropicais. Disse ao Tim: "Se conseguisses ver os micróbios, seria como estar na Costa Rica. Mais ou menos..." E também gosto de pensar nos escritórios como pradarias temperadas.
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 é realmente poderosa para os planificadores porque podem importar princípios de Ecologia, e um princípio realmente importante da Ecologia é a dispersão, o modo como os organismos se movem. Sabemos que os micróbios são espalhados pelas pessoas e pelo ar. Logo, a primeira coisa que queríamos fazer neste edifício era observar o seu sistema de ar. Os engenheiros mecânicos planificam as unidades de transporte de ar assegurando que as pessoas estão confortáveis, de que o ar flui e a temperatura é a correcta. Fazem-no usando princípios de Física e Química, mas podiam fazê-lo usando também a Biologia. Se observarem os micróbios numa das unidades de transporte de ar neste edifício, verão que são todos muito semelhantes. E se compararem isto com os micróbios noutra unidade de transporte de ar, verão que são fundamentalmente diferentes. As divisões neste edifício são como ilhas num arquipélago, e o que isso significa é que os engenheiros mecânicos são como eco-engenheiros, tendo a possibilidade de estruturar biomas neste edifício da maneira que quiserem.
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.
Outra faceta de como os micróbios circulam é através das pessoas, e os planificadores geralmente agrupam divisões de modo a facilitar as interacções entre as pessoas, ou a partilha de ideias, como em laboratórios e escritórios. Dado que os micróbios circulam com as pessoas, seria de esperar que as divisões que ficam mais próximas entre si teriam biomas realmente semelhantes. E foi exactamente isso que encontrámos. Se observarmos as salas de aula próximas entre si, elas apresentam ecossistemas muito similares. Mas se formos a um escritório que está a uma maior distância, o ecossistema é fundamentalmente diferente. E quando eu vejo o poder que a dispersão tem nestes padrões biogeográficos, isso faz-me pensar que é possível ultrapassar problemas realmente desafiantes, como as infecções adquiridas em hospitais. Eu acredito que isto tem de ser, em parte, um problema ecológico de construção.
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.
Certo, vou contar-vos mais uma história acerca deste edifício. Estou a colaborar com o Charlie Brown. Ele é um arquitecto, e o Charlie está profundamente preocupado com as mudanças climáticas globais. Ele dedicou a sua vida à planificação sustentável. Quando ele me conheceu e percebeu que lhe era possível estudar de uma forma quantitativa como as suas escolhas de planificação impactavam na ecologia e biologia deste edifício, ele ficou muito entusiasmado, porque adicionou uma nova dimensão ao que ele fazia. Ele passou de pensar apenas em energia a começar a pensar em saúde humana. Ele ajudou a planificar alguns dos sistemas de transporte de ar neste edifício e a forma como este era ventilado.
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.
Então o que vos vou mostrar primeiro é uma amostra de ar recolhida no exterior do edifício. O que observam é a assinatura das comunidades bacterianas do ar exterior, e como ela varia ao longo do tempo. A seguir vou mostrar-vos o que acontece quando manipulamos experimentalmente as salas de aula. Bloqueámo-las durante a noite de modo a que não recebessem ventilação. Muitos edifícios funcionam assim, provavelmente até onde vocês trabalham, e as empresas fazem-no para poupar custos na conta da electricidade. O que descobrimos é que estas divisões permaneciam relativamente estagnadas até Sábado, quando abríamos novamente os respiradouros. Quando se entrava nestas divisões, cheiravam muito mal, e os nossos dados sugeriam que isto tinha a ver com a manutenção da sopa bacteriana aérea das pessoas do dia anterior. Comparando isto com as divisões que foram planificadas usando uma estratégia planificada de sustentabilidade passiva onde o ar entrava proveniente do exterior através de venezianas. Nestas divisões, o ar seguia relativamente bem o ar exterior, e quando o Charlie viu isto, ficou bastante entusiasmado. Sentiu que tinha feito uma boa escolha no processo de planificação porque era energeticamente eficiente e removia a paisagem microbiana residente do edifício.
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.
Os exemplos que eu vos dei são sobre arquitectura, mas são relevantes para a planificação de qualquer coisa. Imaginem planificar os tipos de micróbios que pretendemos num avião ou num telefone.
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?
Existe um novo micróbio, eu descobri-o. Chama-se BLIS, e foi demonstrado que elimina agentes patogénicos e dá bom hálito. Não seria excelente se todos tivéssemos BLIS nos nossos telefones?
A conscious approach to design, I'm calling it bioinformed design, and I think it's possible.
Uma abordagem conscienciosa da planificação, que eu denomino de 'Planificação Bioinformada', e penso que é possível.
Thank you.
Obrigada.
(Applause)
(Aplausos)