5月下旬，梅奧診所醫療記錄部門的八名員工收拾好個人物品，關閉電腦，搬進了明尼蘇達州羅切斯特市中心的一間全新辦公室。在那裡，他們安頓下來——掛上迪士尼世界的日曆，擺放好相框裡的寵物狗照片，重新回到辦公室日常生活的節奏中。
然後，研究人員開始對他們進行干預。他們將恆溫器調高——然後再調低。他們改變了頂燈的色溫和大型玻璃窗的色調。他們透過嵌入天花板的揚聲器播放令人煩躁的辦公室聲音：電話鈴聲、電腦鍵盤的敲擊聲、一個男聲說“醫療記錄”，就像在接電話一樣。
在六月一個溫暖的早晨，錄音正在迴圈播放。“我計時了，”其中一位搬遷的辦公室工作人員蘭迪·莫奇卡煩躁地說。“是 55 秒。”今天，空氣感覺陳腐而悶熱，但陽光傾瀉而入——莫奇卡說，這比上週好多了，當時研究人員一直把遮陽簾拉了下來。
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這些人是健康生活實驗室的第一批實驗品，這是一個沉浸式的高科技設施，在這裡，老大哥遇到了大資料。該實驗室是羅切斯特市的梅奧診所和紐約市的設計與技術公司 Delos 之間的合作專案，旨在研究室內環境如何影響健康、福祉和表現，從壓力到睡眠質量，從身體健康到生產力。
健康生活實驗室跟蹤工人對室內環境的反應。Ackerman + Gruber 為《自然》雜誌供稿
在走廊盡頭的玻璃牆控制中心裡，擺滿了電腦，科學家們正在密切關注著莫奇卡和他的同事們。“我們可以全方位地看到正在發生的一切，”實驗室技術主管阿爾弗雷德·安德森說。一臺顯示器顯示即時影片，其他顯示器則顯示來自辦公室周圍大約 100 個感測器的光照水平、氣溫、溼度和氣壓。工人們也連線著裝置：一個大型顯示器顯示了來自 生物識別腕帶的讀數，這些腕帶測量他們的心率變異性和皮膚的導電性，這兩種都是衡量壓力的粗略指標。研究人員將監測所有這些資料，同時讓員工體驗九種不同型別的辦公環境。“我們今天處於‘糟糕辦公室 2’，”安德森說。
專家們知道室內空間可能會帶來健康風險。過度的噪音被認為會導致高血壓和心臟病。人造光會擾亂晝夜節律，並可能增加患某些癌症的風險。越來越多的證據表明，久坐不動的生活方式可能會損害健康，導致 2 型糖尿病、心血管疾病、癌症或過早死亡——當如此多的現代工作需要整天坐在辦公桌前時，這是一個主要問題。據估計，工作場所的壓力每年在全球範圍內導致數十億美元的病假、醫療保健費用和生產力損失。“我們 90% 的時間都在室內度過，”健康生活實驗室的醫療主管布倫特·鮑爾說。“如果我們不最佳化這一點，我們就很難最佳化整體健康。”
科學家們希望該實驗室能夠讓他們為關於建成環境的影響的不斷增長的文獻做出貢獻，併為建立更健康的室內空間（從辦公室到家庭）提供實用的、以證據為基礎的建議。這是一項雄心勃勃的任務，需要整合和解釋大量資料。但科學家、公司和組織——對該實驗室的規模、範圍和方法印象深刻——都渴望看到它的發現。“我與聽過這件事的每個人交談過，他們都非常興奮，因為它確實是獨一無二的，”加州大學伯克利分校建成環境中心副主任蓋爾·布拉格說。
在實驗室生活
數十年的研究表明，室內空間會影響人們的思考、感受和行為方式。在 1984 年的一項具有里程碑意義的研究中，現在在瑞典哥德堡查爾姆斯理工大學的醫療保健設計研究先驅羅傑·烏爾裡希發現，在病房裡看到自然風景的手術康復者比在看到磚牆的房間裡的人需要更短的住院時間和更少的強效止痛藥。其他人報告說，某些型別的人造光可以改善阿爾茨海默病患者的睡眠並減少抑鬱和躁動；較高的氣溫似乎可以抑制卡路里的消耗；當員工在開放式辦公室工作時，他們請的病假更多；在陽光充足的教室裡的孩子在數學和閱讀方面的進步比在較暗的教室裡更快。
2012 年，越來越多的研究促使旨在建立促進健康和福祉的空間的 Delos 開始制定更健康建築的以證據為基礎的指南。《WELL 建築標準》於 2014 年首次釋出，概述了 100 多項最佳實踐，從使用釋放最少潛在有毒化合物的塗料到組織自助餐廳，以便突出展示水果和蔬菜。達到足夠標準的建築物可以獲得“WELL 認證”，這與建築物可以獲得可持續的環保認證的方式非常相似。
但在制定標準時，Delos 注意到科學文獻中的空白。有許多關於室內環境的單一方面的研究，例如光或聲音，但在現實世界中，這些變數是協同工作的。例如，研究表明，隨著室內空氣的溫度和溼度的增加，其感知質量會下降。如果建築管理人員注意這些其他因素，減少室內空氣汙染的計劃可能會產生更大的效益。
其他建議的做法可能會衝突。6 月，研究人員報告說，當房間通風良好時，辦公室工作人員的認知功能測試得分更高，但許多研究發現，背景噪音會損害認知表現。如果增加氣流需要辦公室工作人員開啟一扇面向嘈雜街道的窗戶怎麼辦？如果一位工人想要安靜，而另一位工人想要新鮮空氣，那麼證據能決定誰應該勝出嗎？
“有一些建築科學實驗室試圖儘可能多地引入元件，但我們認為他們從未達到能夠真正解決建築設計標準中可能出現的所有問題的地步，”Delos 研究部門總裁兼健康生活實驗室執行主任達娜·皮萊說。“所以我們想我們自己做吧。” 2013 年，Delos 開始與梅奧診所進行討論。雙方組織決定建造一個可適應的沉浸式實驗室，使他們能夠精確控制許多環境變數，並儘可能地反映現實世界。
他們組建了一個 18 人的團隊，並繪製了一個 700 平方米的夢想實驗室。該設施耗資超過 500 萬美元建造，佔辦公樓的三層，可以無限轉換。窗戶的色調可以透過移動應用程式進行更改；LED 照明可以調整為不同的顏色和強度，並且可以對電動遮陽簾進行程式設計，使其在一天中的特定時間升降。“我們可以移動牆壁，我們可以移動管道，我們可以移動管道，”鮑爾說。研究人員可以將實驗室從大型開放式辦公室轉變為 6 間公寓或 12 間酒店房間，研究參與者可能會在那裡生活數週甚至數月。“這很有想象力，”倫敦大學學院的建築師兼研究員阿列克謝·馬爾莫說。“這確實有可能使我們無法完成的各種事情得以完成。”
健康生活實驗室佔據了科學的最佳位置——比用於實地研究的真實辦公室更受控制，也比許多實驗室更真實。“他們將讓人們在那裡待上很長一段時間，我認為這非常重要，”布拉格說，他沒有參與實驗室的規劃或設計，但將擔任其科學顧問委員會的成員。“雖然這仍然不是真正的建築——因此仍然存在一些關於推廣到現實世界條件的能力的問題——但它比傳統的實驗室更接近。”
辦公空間
健康生活實驗室的科學家們正從小處著手，並從以往的發現中汲取靈感，創造各種各樣的辦公環境，他們假設這些環境會對員工的舒適度和壓力產生積極、消極或沒有影響。他們正在透過每日調查（要求對舒適度、滿意度、生產力和壓力進行評分）和生物識別腕帶監測參與者對這些變化條件的反應。這項研究是一次試執行，旨在驗證實驗室的系統和方法，以及辦公條件會影響員工福祉的基本理念。
今年晚些時候，該團隊將更詳細地探討光線、噪音和溫度如何影響員工的表現，這可以透過執行功能和生產力測試、感知的生產力調查和生理測量來衡量。至關重要的是，研究人員還將評估變數如何相互作用、哪些變數對個人和團隊績效的影響最大，以及改變它們產生的累積效應是什麼。例如，此類研究最終可能會表明，一個擁有充足自然光線、恆溫器設定為 21°C 和適度背景噪音的辦公室會產生最快樂的員工，他們可以快速回覆電子郵件或準確輸入資料庫資訊。
“世界是一個多元件的地方，因此這樣做是有好處的——這就是現實世界的樣子，”紐約州特洛伊倫斯勒理工學院的光與健康專案主任瑪麗安娜·菲格羅說。但她也說，這也存在危險。“那些研究可能會非常昂貴，而且在統計上可能會非常嘈雜”，這可能會使資料難以解釋。
即使是相對簡單的試點研究，每週也已經產生近 9 GB 的資料。隨著研究人員招募更大的群體並監測更多的變數和結果，這個數字可能會擴大十倍。
隨著團隊開始將研究相互疊加，複雜性也會增加。Delos 實驗室的主管尼古拉斯·克萊門茨正在收集辦公室微生物群的樣本：細菌、真菌以及更多生活在辦公室角落縫隙和人們每天接觸的表面上的微生物。科學家認為，有可能積極塑造室內微生物群以改善人類健康，但對這一想法的研究仍處於起步階段。
“我們希望進一步推動這項科學研究，並希望我們可以在這裡實現這一目標，”克萊門茨說，他計劃測試某些環境干預措施（例如改變地板和表面材料或安裝活植物的“綠牆”）是否可以改變辦公室的微生物群或其人類居住者的健康。（他還將跟蹤參與者接觸室內空氣汙染物的情況，例如油漆和傢俱排放的揮發性有機化合物。）
其他梅奧教員也渴望使用該設施。明年年初，人體工程學專家蘇珊·霍爾貝克將調查站立式辦公桌是否可以改善患有或不患有某些疾病風險因素的工人的健康——如果可以，站立和坐著的最佳比例和時間表是什麼。研究表明，使用站立式辦公桌可以稍微增加燃燒的卡路里數量，但對於更廣泛的健康益處的證據有限。“這是一項夢想的研究，”霍爾貝克說。
除了辦公空間外，該實驗室目前還設有一間單間公寓，研究人員將利用它來學習如何設計能提高夜班工人睡眠數量和質量的居住空間，以及這些工人晝夜節律的變化是否會影響他們的微生物群。
每當科學家們聚在一起時，他們就會開始湧現出新的想法和假設。也許他們可以將這個空間改造成教室，研究照明是否可以減少老年人跌倒的風險，或者探索某些辦公條件是否能讓患有創傷性腦損傷的人更容易重返工作崗位。
“我們採取的是一種像孩子進了糖果店一樣的方式，”鮑爾說。“我們現在幾乎有無限的機會來開始解答這些關於‘如何最佳化室內環境？’的重要問題。”
複雜挑戰
該實驗室的負責人仍然有一個長長的感測器和技術願望清單，他們希望能夠部署這些感測器和技術，並且他們正在考慮進行國際擴張。他們並非孤身一人。還有一些其他團隊正在採取沉浸式的、多變數的方法來研究人類對室內條件的反應，他們使用了靈活的設施——從紐約州雪城大學的室內環境質量實驗室，到荷蘭代爾夫特理工大學的SenseLab實驗室，該實驗室將於12月開放。
但是，遠大的抱負可能代價高昂。為了幫助支付成本，梅奧診所和德洛斯一直在招募公司和其他組織加入“健康生活實驗室聯盟”。成員的貢獻金額從 75,000 美元到 300,000 美元不等，並獲得多項回報，包括提前獲得研究結果、參加年度健康生活實驗室峰會以及贊助研究的折扣。到目前為止，已有九家組織（包括建築、物業管理、醫療保健技術、製造和計算等行業）加入了該聯盟。
企業合作在建築環境研究中並不罕見，但科學家表示，該實驗室必須謹慎選擇其成員，公開資金來源，並努力確保科學的獨立性。“在這個通常被忽視的領域，現在有人顯然擁有雄厚的資金，”馬爾莫特說。“我認為這都是好事。但我們要確保有適當的科學審查程式。”
鮑爾表示，所有擬議的研究（包括聯盟成員贊助的研究）都需要獲得實驗室負責人、聯合指導委員會和梅奧診所機構審查委員會的批准。“我想我們已經向參與的公司明確表示，會員資格不是一張空白支票，”他說。
在健康生活實驗室，工作人員現在感覺像在家一樣。儘管被玻璃後面的科學家們戳、捅和觀察，第一批測試參與者卻很喜歡他們臨時的辦公室。桌子是可調節的，椅子很舒適，窗戶很大。他們說，甚至空氣也比他們原來的辦公室更乾淨，他們最終會回到原來的辦公室。“我不想回去，”穆奇卡說。“我希望我們能在這裡呆一年。”
本文經許可轉載，首次發表於2016 年 9 月 14 日。