021-22889554
021-26703715
مشاوره آموزشی رایگان

021-22889554  |  021-26703715 مشاوره آموزشی رایگان

جسیکا گرین: ما از جرم پوشیده شده ایم. بیایید برایش طرحی بریزیم.

Jessica Green

We're covered in germs. Let's design for that.

Our bodies and homes are covered in microbes -- some good for us, some bad for us. As we learn more about the germs and microbes who share our living spaces, TED Fellow Jessica Green asks: Can we design buildings that encourage happy, healthy microbial environments?


تگ های مرتبط :

TED Fellows, Architecture, Biodiversity
همه چیز پوشیده از اکوسیستمهای غیر قابل رؤیت متشکل از موجودات مختلف ریز مثل: باکتری، ویروس، و قارچ است. همه چیز پوشیده از اکوسیستمهای غیر قابل رؤیت متشکل از موجودات مختلف ریز مثل: باکتری، ویروس، و قارچ است. میز کار ما، کامپیوتر، مداد، ساختمان های ما همه مخفی‌گاه همیشگی محیطهای میکروبی هستند. همانگونه که این چیزها را طراحی می‌کنیم، می‌توانیم دربارۀ طراحی چنین دنیاهای نادیدنی هم فکر کنیم، و اینکه چطور با اکوسیستمهای شخصی ما در ارتباط هستند. و اینکه چطور با اکوسیستمهای شخصی ما در ارتباط هستند. بدن ما خانۀ میلیاردها میکروب است، و این موجودات، تعریف کنندۀ وجودی ما هستند. میکروبها موجود در معدۀ شما قادرند روی وزن و روحیات شما تأثیر گذارند.
میکروبهای موجود در پوست شما قادرند در تقویت قوای ایمنی شما کمک کنند. میکروبهای موجود در دهانتان قادرند بوی دهان شما را طراوت دهند، یا شاید هم ندهند، و مسئله اصلی اینه که اکوسیستم های بدنی ما در ارتباط با اکوسیستمهای هر چیزی که لمس می‌کنیم هستند. و مسئله اصلی اینه که اکوسیستم های بدنی ما در ارتباط با اکوسیستمهای هر چیزی که لمس می‌کنیم هستند. بنابراین، وقتی به یک مداد دست می‌زنید، تبادل میکروبی روی می‌دهد. اگر بتوانیم اکوسیستمهای نامرئی اطرافمان را بروی کاغذ بیاوریم، راهی را گشوده تا به شکلهای بی نظیری، سلامت ما را تحت تأثیر قرار دهد. راهی را گشوده تا به شکلهای بی نظیری، سلامت ما را تحت تأثیر قرار دهد. همیشه مردم ازمن می‌پرسند،
"آیا براستی طراحی اکوسیستم های میکروبی امکان پذیر است؟" و من معتقدم که پاسخ، بلی است. فکر کنم همین حالا در حال انجام آن هستیم، اما آنرا ناخودآگاه انجام می دهیم. من اطلاعاتی از بخشی از تحقیقم را با شما در میان می گذارم که روی معماری تاکید دارد که نشان‌دهندۀ چگونگی تأثیر گذاری ما بر این کائنات نامرئی، بصورت خوآگاه و ناخودآگاه است. چگونگی تأثیر گذاری ما بر این کائنات نامرئی، بصورت خوآگاه و ناخودآگاه است. چگونگی تأثیر گذاری ما بر این کائنات نامرئی، بصورت خوآگاه و ناخودآگاه است. این مجتمع تجاری "لیلیس" در دانشگاه اورگان است، و من با گروهی معمار و زیست شناس همکاری کرده تا از بیش از ۳۰۰ اتاق این ساختمان نمونه برداریم.
ما می خواستیم چیزی شبیه یک سابقه فسیلی از ساختمان بدست بیاوریم، و برای اینکار، از گرد و خاک نمونه برداشتیم. از گرد و خاک، سلولهای باکتری را بیرون کشیده، آنها را شکافته، و ترتیب ژنتیکی آنها را مقایسه کردیم. این بدان معنی است که افراد گروه من در طول این پروژه، کلی جارو کردند. این بدان معنی است که افراد گروه من در طول این پروژه، کلی جارو کردند. این عکس "تیم" است، کسی که درست وقتی این عکس را گرفتم، بهم یادآوری کرد، او گفت،" جسیکا، آخرین گروه آزمایشی که باهاشون کار کردم، داشتم در جنگلهای استوایی کاستاریکا، کار عملی انجام می‌دادم، و چیزها بطور چشمگیری برایم تغییر کرد." پس حالا براتون نشان می دم که در دفتر کار چه چیزی پیدا کردیم،
و از طریق ابزار تجسمی که با همکاری "اتودسک" روی آن کار کرده ام، نگاهی به داده ها می‌اندازیم. و از طریق ابزار تجسمی که با همکاری "اتودسک" روی آن کار کرده ام، نگاهی به داده ها می‌اندازیم. اینطوری به این داده ها نگاه کنید، ابتدا، به اطراف دایره نگاه کنید. شما تجمعات وسیع باکتری را می‌بینید، و اگر به شکل این قسمت صورتی نگاه کنید، وفور نسبی هر گروه را بهتون نشون می‌ده. بدین ترتیب، در ساعت ۱۲، می بینید که دفتر های کار کلی "آلفا پروتئو باکتری" دارند، بدین ترتیب، در ساعت ۱۲، می بینید که دفتر های کار کلی "آلفا پروتئو باکتری" دارند، و در ساعت ۱ شاهد کاهش نسبی باسیلها هستید. بیایید ببینیم در جاهای مختلف این ساختمان چه می‌گذرد.
اگر به درون دستشویی ها نگاهی بیندازید، همۀ آنها اکوسیستم های واقعا" یکسانی دارند، و اگر قرار باشه نگاهی به داخل کلاسها بیندازید، آنها هم اکوسیستم های یکسانی دارند. اما اگر از این سر تا آن سر انواع این فضاها نگاهی بیندازید، شاهد این هستید که آنها اساسا" با یکدیگر فرق دارند. شاهد این هستید که آنها اساسا" با یکدیگر فرق دارند. دوست دارم دستشویی ها را مثل یک جنگل بارانی استوایی تصور کنم. به تیم گفتم،" اگر فقط بتونی میکروبها را ببینی، یه جورایی شبیه موجودات کاستاریکا هستند. یه جورایی." به تیم گفتم،" اگر فقط بتونی میکروبها را ببینی، یه جورایی شبیه موجودات کاستاریکا هستند. یه جورایی." ودوست دارم دفترهای کار را هم بعنوان یک مرتع معتدل در نظر بگیرم.
این دیدگاه واقعا" مؤثری برای طراحان است، چون می توانید اصول اکولوژی را پدید آورید، و یکی از اصول واقعا" مهم اکولوژی، پراکنش است، شکلی که ارگانیسم ها به اطراف حرکت می‌کنند. می‌دانیم که میکروبها از طریق انسان و هوا به اطراف پخش می‌شوند. می‌دانیم که میکروبها از طریق انسان و هوا به اطراف پخش می‌شوند. بنابراین اولین چیزی که خواستیم در این ساختمان انجام بدهیم، بررسی سیستم گردش هوایی بود. بنابراین اولین چیزی که خواستیم در این ساختمان انجام بدهیم، بررسی سیستم گردش هوایی بود. مهندسین مکانیکی، واحدهای کنترل هوا را طراحی کرده تا اطمینان حاصل کنند، مردم راحت بوده، هوا جریان دارد، و دما درست و مناسب است. آنها با بکارگیری اصول فیزیکی و شیمیایی اینکار را انجام می‌دهند،
اما می‌توانند از زیست شناسی نیز بهره ببرند. اگر به میکروبهای یکی از واحدهای کنترل هوا در این ساختمان نگاهی بیندازید، اگر به میکروبهای یکی از واحدهای کنترل هوا در این ساختمان نگاهی بیندازید، خواهید دید که همگی آنها بسیار بهم شبیه هستند. و اگر آنرا با میکروبهای موجود در یکی دیگر از واحدهای کنترل هوا مقایسه کنید، و اگر آنرا با میکروبهای موجود در یکی دیگر از واحدهای کنترل هوا مقایسه کنید، خواهید دید که تفاوت اساسی دارند. اتاقهای این ساختمان همانند جزیره های مجمع الجزایر است، و این بدان معنی است که مهندسین مکانیکی مانند مهندسین زیستی بوده، و قادرند به هر صورت که مایلند، بیوم های این ساختمان را تنظیم کنند.
جنبۀ دیگر چگونگی جابجایی میکروبها، انسان است، و طراحان بمنظور تسهیل ارتباط بین مردم، و تبادل نظر، مثل آنچه در آزمایشگاهها و دفاتر کاری است، اغلب اتاقها را گرد هم می‌آورند. و طراحان بمنظور تسهیل ارتباط بین مردم، و تبادل نظر، مثل آنچه در آزمایشگاهها و دفاتر کاری است، اغلب اتاقها را گرد هم می‌آورند. و طراحان بمنظور تسهیل ارتباط بین مردم، و تبادل نظر، مثل آنچه در آزمایشگاهها و دفاتر کاری است، اغلب اتاقها را گرد هم می‌آورند. با فرض اینکه میکروبها توسط انسان جابجا می‌شوند، احتمالا" انتظار دارید که اتاقهای نزدیک بهم، بیوم‌های (زیست‌بوم‌های) مشابه دارند. احتمالا" انتظار دارید که اتاقهای نزدیک بهم، بیوم‌های (زیست‌بوم‌های) مشابه دارند. و این دقیقا" چیزی بود که ما فهمیدیم. اگر به کلاسهایی که دقیقا" بهم چسبیدند، نگاه کنید، اکوسیستم های بسیار مشابهی دارند،
ولی اگر به دفتر کاری که چند قدمی دورتر است، بروید، ولی اگر به دفتر کاری که چند قدمی دورتر است، بروید، اکوسیستم تفاوت اساسی دارد. و وقتی من تأثیر پراکنش روی این طرحهای بیوجغرافیایی را دیدم، و وقتی من تأثیر پراکنش روی این طرحهای بیوجغرافیایی را دیدم، منو به فکر انداخت که احتمال مهار کردن مشکلات واقعا" چالش برانگیز، مثل عفونتهای اکتسابی بیمارستانی، وجود دارد. باورم اینه که این امر به گونه ای با مسئله اکولوژی ساختمان مرتبط است. باورم اینه که این امر به گونه ای با مسئله اکولوژی ساختمان مرتبط است. بسیار خُب، یک داستان دیگر دربارۀ این ساختمان براتون می‌گویم. من با "چارلی براون" همکاری دارم.
او یک مهندس معماری است، و چارلی عمیقا" دربارۀ تغییر جوی جهان نگران است. او زندگی اش را وقف طرح دنباله داری کرد. پس از آشنایی با من، به این مطلب پی برد که مطالعه به روش کمّی برایش امکان پذیر بوده تا چگونگی تاثیر طرحهای انتخابی اش را بر اکولوژی و بیولوژی این ساختمان بداند، تا چگونگی تاثیر طرحهای انتخابی اش را بر اکولوژی و بیولوژی این ساختمان بداند، پس بسیار هیجان زده شد، چون این مطلب بُعد تازه ای به آنچه انجام داده، می‌داد. اوتوجه خود را که منحصرا" معطوف به انرژی بود بیرون آورد و شروع به در نظر گرفتن سلامتی انسان کرد. او در طراحی برخی سیستم های کنترل هوا در این ساختمان و نحوۀ تهویه آن کمک کرد. او در طراحی برخی سیستم های کنترل هوا در این ساختمان و نحوۀ تهویه آن کمک کرد.
بدین ترتیب آنچه در ابتدا مایلم به شما نشان بدم هوایی است که ما در بیرون از ساختمان نمونه برداری کردیم. آنچه می‌بینید بخشی از تجمعات باکتریایی در هوای بیرون و چگونگی تغییرشان در طول زمان است. آنچه می‌بینید بخشی از تجمعات باکتریایی در هوای بیرون و چگونگی تغییرشان در طول زمان است. در ادامه به شما نشان می دم که چه اتفاقی افتاد وقتی کلاسها را بطور آزمایشی دستکاری کردیم. ما آنها را در طول شب مسدود کردیم بدین ترتیب تهویه هوایی نداشتند. در خیلی از ساختمانها اینکار انجام می‌شود، احتمالا" جایی که شما کار می‌کنید، و شرکتها اینکار را جهت صرفه جویی در مبلغ قبض انرژی خود می‌کنند. آنچه فهمیدیم این بود که این اتاقها تا روز شنبه، که مجدد سیستم تهویه به راه انداخته می‌شد، تقریبا" بحالت ساکن باقی می‌ماندند.
آنچه فهمیدیم این بود که این اتاقها تا روز شنبه، که مجدد سیستم تهویه به راه انداخته می شد، تقریبا" بحالت ساکن باقی می‌ماندند. وقتی وارد این اتاقها می‌شدید، بوی واقعا" بدی می‌آمد، و داده های ما اینطور برآورد می کرد که این بو ناشی از باکتریهای هوازی سوپی است که مردم از روز گذشته بجای گذاشتند. باکتریهای هوازی سوپی است که مردم از روز گذشته بجای گذاشتند. در مقایسه با اتاقهایی که با بکارگیری روش طراحی تاثیر پذیر قابل دوام طراحی شدند طوری که هوای بیرون از راه کرکره وارد اتاق می‌شود. در این اتاقها، هوا مسیر هوای بیرون را بطور نسبتا" خوبی دنبال می‌کرد، و وقتی چارلی اینرا دید، واقعا" هیجان زده شد. احساس کرد که انتخاب خوبی در روند طراحی کرده
احساس کرد که انتخاب خوبی در روند طراحی کرده چون هم از لحاظ انرژی به صرفه بود و هم محیط زندگی میکروبی ساختمان را پاکیزه می‌کرد. نمونه هایی که الآن بهتون گفتم دربارۀ معماری ساختمان بود، اما آنها به طراحی هر چیزی ربط دارند. طراحی را تصور کنید که با انواع میکروبهایی باشه که در یک همواپیما یا روی یک تلفن می‌خواهیم. طراحی را تصور کنید که با انواع میکروبهایی باشه که در یک همواپیما یا روی یک تلفن می‌خواهیم. طراحی را تصور کنید که با انواع میکروبهایی باشه که در یک همواپیما یا روی یک تلفن می‌خواهیم. یک میکروب جدید هست، تازه کشفش کردم. نامش "بلیس" است، و ثابت شده که هم عامل بیماری را دفع می‌کند و هم بوی دهان مطبوعی می‌دهد.
جالب نبود اگه همه ما روی تلفنهایمان "بلیس" داشتیم؟ نگرشی آگاهانه به طراحی، من آنرا طراحی اطلاعی زیستی می‌نامم، و فکر کنم امکان پذیر است. سپاسگزارم. (تشویق)
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. 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. If we can design the invisible ecosystems in our surroundings, this opens a path to influencing our health in unprecedented ways. 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. 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." 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. 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. 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. 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.
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. 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. 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. 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? A conscious approach to design, I'm calling it bioinformed design, and I think it's possible. Thank you. (Applause)