5月下旬，梅奥诊所医疗记录部门的八名员工收拾好个人物品，关闭电脑，搬进了明尼苏达州罗切斯特市中心的一间全新办公室。在那里，他们安顿下来——挂上迪士尼世界的日历，摆放好相框里的宠物狗照片，重新回到办公室日常生活的节奏中。
然后，研究人员开始对他们进行干预。他们将恒温器调高——然后再调低。他们改变了顶灯的色温和大型玻璃窗的色调。他们通过嵌入天花板的扬声器播放令人烦躁的办公室声音：电话铃声、电脑键盘的敲击声、一个男声说“医疗记录”，就像在接电话一样。
在六月一个温暖的早晨，录音正在循环播放。“我计时了，”其中一位搬迁的办公室工作人员兰迪·莫奇卡烦躁地说。“是 55 秒。”今天，空气感觉陈腐而闷热，但阳光倾泻而入——莫奇卡说，这比上周好多了，当时研究人员一直把遮阳帘拉了下来。
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这些人是健康生活实验室的第一批实验品，这是一个沉浸式的高科技设施，在这里，老大哥遇到了大数据。该实验室是罗切斯特市的梅奥诊所和纽约市的设计与技术公司 Delos 之间的合作项目，旨在研究室内环境如何影响健康、福祉和表现，从压力到睡眠质量，从身体健康到生产力。
健康生活实验室跟踪工人对室内环境的反应。Ackerman + Gruber 为《自然》杂志供稿
在走廊尽头的玻璃墙控制中心里，摆满了电脑，科学家们正在密切关注着莫奇卡和他的同事们。“我们可以全方位地看到正在发生的一切，”实验室技术主管阿尔弗雷德·安德森说。一台显示器显示实时视频，其他显示器则显示来自办公室周围大约 100 个传感器的光照水平、气温、湿度和气压。工人们也连接着设备：一个大型显示器显示了来自 生物识别腕带的读数，这些腕带测量他们的心率变异性和皮肤的导电性，这两种都是衡量压力的粗略指标。研究人员将监测所有这些数据，同时让员工体验九种不同类型的办公环境。“我们今天处于‘糟糕办公室 2’，”安德森说。
专家们知道室内空间可能会带来健康风险。过度的噪音被认为会导致高血压和心脏病。人造光会扰乱昼夜节律，并可能增加患某些癌症的风险。越来越多的证据表明，久坐不动的生活方式可能会损害健康，导致 2 型糖尿病、心血管疾病、癌症或过早死亡——当如此多的现代工作需要整天坐在办公桌前时，这是一个主要问题。据估计，工作场所的压力每年在全球范围内导致数十亿美元的病假、医疗保健费用和生产力损失。“我们 90% 的时间都在室内度过，”健康生活实验室的医疗主管布伦特·鲍尔说。“如果我们不优化这一点，我们就很难优化整体健康。”
科学家们希望该实验室能够让他们为关于建成环境的影响的不断增长的文献做出贡献，并为创建更健康的室内空间（从办公室到家庭）提供实用的、以证据为基础的建议。这是一项雄心勃勃的任务，需要整合和解释大量数据。但科学家、公司和组织——对该实验室的规模、范围和方法印象深刻——都渴望看到它的发现。“我与听过这件事的每个人交谈过，他们都非常兴奋，因为它确实是独一无二的，”加州大学伯克利分校建成环境中心副主任盖尔·布拉格说。
在实验室生活
数十年的研究表明，室内空间会影响人们的思考、感受和行为方式。在 1984 年的一项具有里程碑意义的研究中，现在在瑞典哥德堡查尔姆斯理工大学的医疗保健设计研究先驱罗杰·乌尔里希发现，在病房里看到自然风景的手术康复者比在看到砖墙的房间里的人需要更短的住院时间和更少的强效止痛药。其他人报告说，某些类型的人造光可以改善阿尔茨海默病患者的睡眠并减少抑郁和躁动；较高的气温似乎可以抑制卡路里的消耗；当员工在开放式办公室工作时，他们请的病假更多；在阳光充足的教室里的孩子在数学和阅读方面的进步比在较暗的教室里更快。
2012 年，越来越多的研究促使旨在创建促进健康和福祉的空间的 Delos 开始制定更健康建筑的以证据为基础的指南。《WELL 建筑标准》于 2014 年首次发布，概述了 100 多项最佳实践，从使用释放最少潜在有毒化合物的涂料到组织自助餐厅，以便突出展示水果和蔬菜。达到足够标准的建筑物可以获得“WELL 认证”，这与建筑物可以获得可持续的环保认证的方式非常相似。
但在制定标准时，Delos 注意到科学文献中的空白。有许多关于室内环境的单一方面的研究，例如光或声音，但在现实世界中，这些变量是协同工作的。例如，研究表明，随着室内空气的温度和湿度的增加，其感知质量会下降。如果建筑管理人员注意这些其他因素，减少室内空气污染的计划可能会产生更大的效益。
其他建议的做法可能会冲突。6 月，研究人员报告说，当房间通风良好时，办公室工作人员的认知功能测试得分更高，但许多研究发现，背景噪音会损害认知表现。如果增加气流需要办公室工作人员打开一扇面向嘈杂街道的窗户怎么办？如果一位工人想要安静，而另一位工人想要新鲜空气，那么证据能决定谁应该胜出吗？
“有一些建筑科学实验室试图尽可能多地引入组件，但我们认为他们从未达到能够真正解决建筑设计标准中可能出现的所有问题的地步，”Delos 研究部门总裁兼健康生活实验室执行主任达娜·皮莱说。“所以我们想我们自己做吧。” 2013 年，Delos 开始与梅奥诊所进行讨论。双方组织决定建造一个可适应的沉浸式实验室，使他们能够精确控制许多环境变量，并尽可能地反映现实世界。
他们组建了一个 18 人的团队，并绘制了一个 700 平方米的梦想实验室。该设施耗资超过 500 万美元建造，占办公楼的三层，可以无限转换。窗户的色调可以通过移动应用程序进行更改；LED 照明可以调整为不同的颜色和强度，并且可以对电动遮阳帘进行编程，使其在一天中的特定时间升降。“我们可以移动墙壁，我们可以移动管道，我们可以移动管道，”鲍尔说。研究人员可以将实验室从大型开放式办公室转变为 6 间公寓或 12 间酒店房间，研究参与者可能会在那里生活数周甚至数月。“这很有想象力，”伦敦大学学院的建筑师兼研究员阿列克谢·马尔莫说。“这确实有可能使我们无法完成的各种事情得以完成。”
健康生活实验室占据了科学的最佳位置——比用于实地研究的真实办公室更受控制，也比许多实验室更真实。“他们将让人们在那里待上很长一段时间，我认为这非常重要，”布拉格说，他没有参与实验室的规划或设计，但将担任其科学顾问委员会的成员。“虽然这仍然不是真正的建筑——因此仍然存在一些关于推广到现实世界条件的能力的问题——但它比传统的实验室更接近。”
办公空间
健康生活实验室的科学家们正从小处着手，并从以往的发现中汲取灵感，创造各种各样的办公环境，他们假设这些环境会对员工的舒适度和压力产生积极、消极或没有影响。他们正在通过每日调查（要求对舒适度、满意度、生产力和压力进行评分）和生物识别腕带监测参与者对这些变化条件的反应。这项研究是一次试运行，旨在验证实验室的系统和方法，以及办公条件会影响员工福祉的基本理念。
今年晚些时候，该团队将更详细地探讨光线、噪音和温度如何影响员工的表现，这可以通过执行功能和生产力测试、感知的生产力调查和生理测量来衡量。至关重要的是，研究人员还将评估变量如何相互作用、哪些变量对个人和团队绩效的影响最大，以及改变它们产生的累积效应是什么。例如，此类研究最终可能会表明，一个拥有充足自然光线、恒温器设置为 21°C 和适度背景噪音的办公室会产生最快乐的员工，他们可以快速回复电子邮件或准确输入数据库信息。
“世界是一个多组件的地方，因此这样做是有好处的——这就是现实世界的样子，”纽约州特洛伊伦斯勒理工学院的光与健康项目主任玛丽安娜·菲格罗说。但她也说，这也存在危险。“那些研究可能会非常昂贵，而且在统计上可能会非常嘈杂”，这可能会使数据难以解释。
即使是相对简单的试点研究，每周也已经产生近 9 GB 的数据。随着研究人员招募更大的群体并监测更多的变量和结果，这个数字可能会扩大十倍。
随着团队开始将研究相互叠加，复杂性也会增加。Delos 实验室的主管尼古拉斯·克莱门茨正在收集办公室微生物群的样本：细菌、真菌以及更多生活在办公室角落缝隙和人们每天接触的表面上的微生物。科学家认为，有可能积极塑造室内微生物群以改善人类健康，但对这一想法的研究仍处于起步阶段。
“我们希望进一步推动这项科学研究，并希望我们可以在这里实现这一目标，”克莱门茨说，他计划测试某些环境干预措施（例如改变地板和表面材料或安装活植物的“绿墙”）是否可以改变办公室的微生物群或其人类居住者的健康。（他还将跟踪参与者接触室内空气污染物的情况，例如油漆和家具排放的挥发性有机化合物。）
其他梅奥教员也渴望使用该设施。明年年初，人体工程学专家苏珊·霍尔贝克将调查站立式办公桌是否可以改善患有或不患有某些疾病风险因素的工人的健康——如果可以，站立和坐着的最佳比例和时间表是什么。研究表明，使用站立式办公桌可以稍微增加燃烧的卡路里数量，但对于更广泛的健康益处的证据有限。“这是一项梦想的研究，”霍尔贝克说。
除了办公空间外，该实验室目前还设有一间单间公寓，研究人员将利用它来学习如何设计能提高夜班工人睡眠数量和质量的居住空间，以及这些工人昼夜节律的变化是否会影响他们的微生物群。
每当科学家们聚在一起时，他们就会开始涌现出新的想法和假设。也许他们可以将这个空间改造成教室，研究照明是否可以减少老年人跌倒的风险，或者探索某些办公条件是否能让患有创伤性脑损伤的人更容易重返工作岗位。
“我们采取的是一种像孩子进了糖果店一样的方式，”鲍尔说。“我们现在几乎有无限的机会来开始解答这些关于‘如何优化室内环境？’的重要问题。”
复杂挑战
该实验室的负责人仍然有一个长长的传感器和技术愿望清单，他们希望能够部署这些传感器和技术，并且他们正在考虑进行国际扩张。他们并非孤身一人。还有一些其他团队正在采取沉浸式的、多变量的方法来研究人类对室内条件的反应，他们使用了灵活的设施——从纽约州雪城大学的室内环境质量实验室，到荷兰代尔夫特理工大学的SenseLab实验室，该实验室将于12月开放。
但是，远大的抱负可能代价高昂。为了帮助支付成本，梅奥诊所和德洛斯一直在招募公司和其他组织加入“健康生活实验室联盟”。成员的贡献金额从 75,000 美元到 300,000 美元不等，并获得多项回报，包括提前获得研究结果、参加年度健康生活实验室峰会以及赞助研究的折扣。到目前为止，已有九家组织（包括建筑、物业管理、医疗保健技术、制造和计算等行业）加入了该联盟。
企业合作在建筑环境研究中并不罕见，但科学家表示，该实验室必须谨慎选择其成员，公开资金来源，并努力确保科学的独立性。“在这个通常被忽视的领域，现在有人显然拥有雄厚的资金，”马尔莫特说。“我认为这都是好事。但我们要确保有适当的科学审查程序。”
鲍尔表示，所有拟议的研究（包括联盟成员赞助的研究）都需要获得实验室负责人、联合指导委员会和梅奥诊所机构审查委员会的批准。“我想我们已经向参与的公司明确表示，会员资格不是一张空白支票，”他说。
在健康生活实验室，工作人员现在感觉像在家一样。尽管被玻璃后面的科学家们戳、捅和观察，第一批测试参与者却很喜欢他们临时的办公室。桌子是可调节的，椅子很舒适，窗户很大。他们说，甚至空气也比他们原来的办公室更干净，他们最终会回到原来的办公室。“我不想回去，”穆奇卡说。“我希望我们能在这里呆一年。”
本文经许可转载，首次发表于2016 年 9 月 14 日。