สถาปนิกและวิศวกรมักจะออกแบบระบบที่อยู่อาศัยโดยเอา ‘คน’ เป็นตัวตั้ง
พวกเราอาจจะตกใจเมื่อรู้ว่ากว่า 50 เปอร์เซ็นต์ของเซลล์ในร่างกายของเราไม่ใช่เซลล์มนุษย์ แต่เป็นเซลล์ของแบคทีเรียและจุลชีพ โดยรวมแล้วเรียกกันว่าไมโครไบโอม (Microbiome)
นอกจากนี้แล้วเรายังมียีน (Genes) ของจุลชีพที่มากกว่ายีนของมนุษย์ประมาณ 500 เท่า ทำหน้าที่ขับเคลื่อนระบบต่างๆ ของร่างกาย – รวมไปถึงอารมณ์และความคิด
อะไรคือ ‘คน’
นักวิจัยทางชีวภาพคำนวณว่าเรามีเซลล์จุลชีพ (Microbes) ถึง 39 ล้านล้านเซลล์ ที่ทำงานคล้าย ‘อวัยวะ’ ขนาดใหญ่ในร่างกายของเรา ไม่ว่าจะทำหน้าที่ควบคุมภูมิต้านทานของร่างกายไปจนถึงความรู้สึก ความผอม หรืออ้วน รวมทั้งความรู้สึกนึกคิดของเรา
สถาปนิกและวิศวกรจำนวนหนึ่งเริ่มให้ความสนใจแนวคิดการผสมผสานระหว่างจุลชีพกับระบบที่อยู่อาศัย
ผมเสนอว่า เราน่าจะทดลองวิจัยว่า ทำยังไงให้ส้วม (Smart Toilet) บอกเราได้ว่า เรามีจุลชีพประเภทที่ทำให้อ้วน หรือประเภทที่ทำให้ผอม หรือแม้แต่ประเภท Microbiome ที่กระตุ้นความอยากรู้อยากเห็น เหมือนในการทดลองของ Stephen Collins ที่ผมกำลังจะกล่าวถึง
อาจมีระบบเซ็นเซอร์ในส้วมที่บอกเราได้ว่า มีแบคทีเรียประเภทไหนในลำไส้ โดยส่งตรงไปที่แอปพลิเคชันในโทรศัพท์มือถือ
ยกตัวอย่างเช่น แบคทีเรียในลำไส้ชื่อ Helicobacter Pylori เป็นหนึ่งในแบคทีเรียพันธุ์สำคัญที่ทำให้คนผอม
อาจารย์ Martin Blaser จากมหาวิทยาลัย New York University มองว่าแบคทีเรีย Helicobacter Pylori เป็นตัวสำคัญในการควบคุมฮอร์โมนที่ทำให้เราหิว หากเราขาดแบคทีเรียตัวนี้ไป เราจะมีอาการหิวโหยมากกว่าคนปกติ
แต่ในสภาพเมืองที่สะอาด เต็มไปด้วยคราบน้ำยาฆ่าแบคทีเรีย (เช่นในสหรัฐอเมริกา) เขาเตือนว่ามนุษย์กำลังสูญเสียแบคทีเรียพันธุ์นี้ไปจากลำไส้ ซึ่งเมื่อ 100 ปี ที่แล้วยังมีอยู่ทั่วไปในคนทุกหมู่เหล่า
แต่สำหรับเมืองไทยแล้ว ดูจากสภาพเมืองและอาหารข้างถนน ผมไม่แน่ใจว่าเราได้สูญเสีย Helicobacter Pylori ไปจากร่างกาย มากเท่าคนอเมริกันแล้วหรือยัง
ผมมองว่าการวิจัย Smart Toilet ในปัจจุบัน มุ่งเน้นไปที่การใช้ตรวจว่าเป็นโรคร้าย หรือโรคเรื้อรังมากเกินไป ทั้งที่เรื่องเหล่านี้ควรเป็นเรื่องที่แพทย์เป็นผู้ตรวจและกำกับมากกว่าเป็นส่วนหนึ่งของชีวิตประจำวันทุกเช้า-เย็น
แต่เรื่องการควบคุมความอ้วน (ซึ่งเป็นสาเหตุหลักที่ทำให้เกิดโรค) ทำได้ตลอดเวลาโดยการวิจัยส้วมที่ติดเครื่องตรวจหาพันธุ์เฉพาะของแบคทีเรีย หรือลักษณะเฉพาะของ Microbiome
นอกจากเรื่องของการควบคุมความอ้วนหรือผอมแล้ว จุลชีพและแบคทีเรียเหล่านี้ยังเป็นส่วนสำคัญในการควบคุมสมองและอารมณ์เราด้วย
แบคทีเรียเหล่านี้มักจะอาศัยอยู่ในลำไส้ ซึ่งมีเซลล์ของระบบประสาทที่เชื่อมต่อโดยตรงกับสมอง นอกจากนี้นักชีววิทยายังสันนิษฐานว่า ระบบประสาทในลำไส้ (บางครั้งเรียวว่า ‘สมองที่สอง’) วิวัฒนาการมาก่อนสมอง (บนหัวเรา) ด้วยซ้ำ
อาจารย์ Harald Gruber-Vodicka สังเกตว่าลำตัวของไส้เดือนชื่อว่า Paracatenula เต็มไปด้วยแบคทีเรีย 90 เปอร์เซ็นต์ของตัวมันคือแบคทีเรียที่ทำหน้าที่ขับเคลื่อนไส้เดือน และมีอิทธิพลในการทำให้ไส้เดือนสามารถ ‘งอกใหม่’ กลับมาเป็นตัวเดิมได้เมื่อถูกตัดขาด
แต่สิ่งที่น่าตกใจก็คือ หากตัดหางไส้เดือนออก ส่วนหางมันจะ ‘สร้าง’ หัวใหม่ (และสมอง) ขึ้นมาเองได้… แต่ถ้าตัดหัวออก หัวนั้นจะไม่สามารถงอก ‘ตัว’ ออกมาใหม่ได้
แต่อาจารย์ Harald Gruber-Vodicka เตือนว่าส่วนที่ถูกตัดออกนั้น ต้องมีแบคทีเรียจำนวนมากพออยู่ในตัวจึงจะงอกใหม่ได้ ถ้ามีจำนวนแบคทีเรียมากไม่พอ ตัวที่ถูกตัดออกไปก็จะตาย งอกใหม่ไม่ได้
เขาจึงตั้งข้อสังเกตว่า สมองของไส้เดือนประเภทนี้อาจจะเป็นสิ่งที่วิวัฒนาการมาทีหลังแบคทีเรียในลำไส้และระบบประสาท รวมถึง ‘สมอง’ ในลำไส้ด้วยซ้ำ
มีงานวิจัยที่น่าตื่นเต้นจากแคนนาดาเกี่ยวกับหนูทดลองที่ไร้แบคทีเรียในตัว อาจารย์ Stephen Collins และ Premysl Bercik พบว่า หนูที่ไร้แบคทีเรียเหล่านี้ไร้ความอยากรู้อยากเห็น และจะไม่ตั้งคำถามใหม่ๆ ในการสำรวจเส้นทาง ในเขาวงกต ต่างจากหนูทดลองกลุ่มที่มีแบคทีเรียในตัว นอกจากนี้หนูที่ไร้แบคทีเรียในตัวยังไร้ความกลัวใดๆ พวกมันจะออกมาเดินท่ามกลางแสงสว่างอย่างโจ่งแจ้งกลางลาน ต่างกับหนูที่มีแบคทีเรียในตัว ซึ่งมักจะซุ่มๆ หลบๆ ซ่อนๆ เดินตามซอกมุม และจะออกมาเฉพาะเวลาที่ไม่มีแสงสว่างมากเท่านั้น
เมื่อเขาทดลองใส่เชื้อแบคทีเรียเข้าไปในกลุ่มหนูทดลองที่ไม่เคยมีแบคทีเรียในตัว หนูกลุ่มนี้ก็เริ่มเปลี่ยนแปลงนิสัยและความอยากรู้อยากเห็นอย่างน่าตกใจ พวกมันเริ่มสำรวจเส้นทางใหม่ๆ และตั้งคำถามใหม่ๆ ที่มันไม่เคยทำมาก่อน รวมทั้งเริ่มมีความระมัดระวังตัวมากขึ้นเวลาออกสำรวจเส้นทาง
ผมมองว่า เราควรออกแบบครัว ที่บอกเราได้ว่า สิ่งที่เรากินอยู่มีแนวโน้มจะสร้างชุมชนแบคทีเรียพันธุ์ไหนในร่างกายเราได้บ้าง โดยมีแอปพลิเคชันที่เชื่อมโยงข้อมูลที่ได้จากส้วมด้วย เป็น Big Data ของชุมชนแบคทีเรียในคนคนนั้น ว่ามีแนวโน้มไปทางไหน
ครัวในอเมริกามักจะมีที่เครื่องปั่นเศษอาหารเหลือ (Kitchen Sink Disposal) ที่มาจากจานก่อนจะเอาเข้าเครื่องล้างจาน ถ้าเราเพิ่มตัวเซ็นเซอร์เข้าไปในถังรองเศษอาหารหลังถูกปั่น เราก็จะรู้ได้ว่าสิ่งที่เรากำลังกินในสัปดาห์นั้น จะช่วยส่งเสริมการเจริญเติบโตของชุมชนแบคทีเรียประเภทไหนในตัวเรา และเมื่อนำไปเชื่อมโยงกับข้อมูลที่ได้จากส้วม เราก็จะได้ภาพ ‘สถาปัตยกรรมชุมชนแบคทีเรีย’ ที่ชัดขึ้น
นอกจากการออกแบบที่อยู่อาศัยสำหรับมนุษย์ (ที่ 50 เปอร์เซ็นต์ของเซลล์ในร่างกายไม่ใช่เซลล์มนุษย์) เรายังเริ่มเห็นการใช้แบคทีเรียในการสร้างวัสดุใหม่ๆ ด้วย
มีงานวิจัยของมหาวิทยาลัย University of Colorado Boulder ใช้แบคทีเรีย Cyanobacterium สร้างอิฐที่เจริญเติบโตได้ด้วยตัวเอง โดยมันจะใช้การสังเคราะห์แสงเพื่อสร้างหินปูน (Calcium Carbonate) ขึ้นมาเอง ทำให้เพิ่มวัสดุได้ถึงสองเท่าโดยอัตโนมัติ
ในอนาคตผมมองว่าการศึกษาสถาปัตยกรรมจะต้องควบคู่ไปกับการศึกษาทางสายวิศวกรรมชีวภาพ (Genetic Engineering) และอาจจะเริ่มต้นด้วยการเอานักศึกษาสายชีววิทยา มาทำโครงการร่วมกันกับนักศึกษาสายสถาปัตย์ แล้วตั้งคำถามร่วมกัน
เพราะจริงๆ แล้ว แม้แต่มนุษย์ก็ยังไม่ใช่มนุษย์ทั้งตัว ระบบสถาปัตยกรรมอาจจะต้องคิดรวมไปถึงระบบ ‘อวัยวะ’ ที่ไม่ใช่คนในตัวเราด้วย ว่าจะใช้ประโยชน์จากข้อมูล (Big Data) เหล่านี้อย่างไร
อ่านเพิ่มเติมได้ที่
- www.scientificamerican.com
- www.nature.com
- Theconversation.com
- www.ucsf.edu
- www.scientificamerican.com
- www.hopkinsmedicine.org
- www.bbc.com/news/health-43674270
- www.health.harvard.edu
- I Contain Multitudes: The Microbes Within Us and a Grander View of Life by Ed Yong
