合成生物，真的会推翻 化妆品行业吗？

#头条创作挑战赛#

01 合成生物，为何物？

Q：您对合成生物学的理解是什么？合成生物学与化妆品行业的联系关系 与影响具体体现在哪些方面？
A：合成生物学可以追溯到70年代或者更早。在2000年被斯坦福有机化学和化学生物学教授EricKool重新界说 为基于系统生物学的遗传工程，标记 着这一现代学科正式涌现 。它的涌现 ，让人类得以构建具备设计功能  的工程基因线路。


不合  于传统的生物合成（以天然菌株为主），它是通过工程化的思路，改革 细胞使其为人类工作生产所需的物质。更形象的解释可将其类比计算机科学：自下而上，利用生物工程学的办法 ，将一系列基因组件设计、组合，像组装计算机一样一步步构建零部件、再拼装组合，最终制造出满足人类需求的生物体。


近年来，由于多门相关学科和技术的蓬勃成长 ，合成生物学已经成长 成为是结合了基因工程、代谢工程、酶工程、发酵工程、化学工程、计算机科学以及年夜 数据的一门多学科交叉的前沿应用科学。解决了传统单一学科，如基因工程，通量和效率低的问题，能够高效的构建优化工程菌株并结合生产发酵及后提取工艺快速推向生产。


化妆品行业中的多种成分，如活性物、外面 活性剂、乳化剂、防腐剂等产品  都可以利用合成生物学技术手段来生产。如美国行业龙头Amyris特有技术蔗糖发酵的角鲨烷，德国Evonik(赢创)用合成生物学手段实现在工业化范围 生产的鼠李糖脂，华熙生物的玻尿酸、依克多因以及华恒生物的丙氨酸等。另一方面，很多取代传统化学合成的酶催化工艺，如果其中使用的酶的活性和效率得益于合成生物学手段对其的改良 提高，我们也认为这是合成生物学给传统化妆品行业带来的新机会。


合成生物学的成长 给化妆品行业的原料生产方法 带来更多更新的选择。从上游原料，生产工艺，应用表示 多方面多维度的来提高化妆品的可连续 成长 性能。随着技术的进步以及市场需求的释放，合成生物学，会逐步对整个行业带来深远的影响。

02 替代传统生产方法 ？有条件！

Q：有人说合成生物是一种生产方法 的变革  ，那么您如何看待合成生物技术对化妆品家当 的意义？是否会给整个行业带来推翻 ？


A：随着终端消费者对绿色、纯净、可再生产品  的青睐以及考虑到环境掩护 等社会责任，越来越多的化妆品公司许诺 在一准时 间点放弃  石化基产品  （如联合利华许诺 在2030年后在其清洁产品  中不使用石化基来源的成分），而合成生物学的技术和手段将为该目标提供强有力的助力。


化妆品原料的传统生产方法 主要有三种，生物提取、化学合成以及传统的生物合成。不合  的来源或制法对原料中存在的杂质、价格、平安 性都有明显的影响。


生物提取局限是周期长、存在污染环境，产品  质量不稳定的问题；化学合成存在合成路径长、条件庞杂 、产品  得率低、环境污染年夜 等问题；生物合成目前主要是以天然菌种的发酵为主，具备来源天然、生物活性高、平安 性高、功能 奇特 等优势，但同时也存在产品  开发时间长，研发投入高的痛点。


而利用合成生物学通过改革 传统生物研发的方法 ，年夜 幅提高研发效率，缩短产品  开发周期，降低投入成本，可以很好地应对这些挑战，同时也使某些新原料家当 化成为可能。


比如  美国Amyris角鲨烷的合造诣 是一个典范 例子。角鲨烷亲肤性、渗透性好，能够帮助 修复敏感肌，属于护肤品中的“明星成分”。传统的角鲨烷是从深海鲨鱼的肝脏中提取角鲨烯氢化后获得，3000只鲨鱼仅能提取出1吨，极年夜 地破坏了生态平衡。出于对环境和动物掩护 主义，2009年鲨鱼角鲨烷在欧盟被禁止销售。人们开始接受成本更高的从植物如橄榄中，提取角鲨烷的做法。


但正如前文所述，生物提取存在着周期长，产品  质量不稳定，因地而异的缺点。随着合成生物科技的进步，Amyris通过自己研发的特性酵母利用巴西甘蔗来年夜 量稳定地合成角鲨烷，成为目前市场的主要供给 渠道。


此外前文提到的德国Evonik赢创公司的鼠李糖脂，结构异常 庞杂 ，使用化学合成办法 的工艺难度异常 高。Evonik通过多年的比对，研选了一种基因改性的非致病性Pseudomonasputida单胞菌株作为发酵宿主，优化其发酵工艺条件和下游纯化工艺的设计，杀青 鼠李糖酯的生物合成和工业化生产。

合成生物学是未来生物科技的偏向 ，能够驱动化妆品原料行业的立异 及可连续 成长 。从久远 来看，合成生物学会成为化妆品原料成长 和立异 的主要手段。而化妆品原料又是化妆品制品 立异 的源头，因此，合成生物学会给整个行业带来较年夜 的影响，加快整个行业的立异 。


目前行业巨头欧莱雅、资生堂、联合利华都开始涉及或者存眷 合成生物学，也说明了这一点。


然则 对于是否给整个行业带来推翻 ，或许为时过早，还是要持冷静客不雅 的剖析 。目前合成生物学逐渐显现出一些优势，但缺点也比比皆是  。


合成生物最年夜 的问题就是可控性远差于化学合成。在合成生物学中，我们目前能够做到的仅限于构建好一个新的生物体系，至于此后它如何进行运转、每一步运转获得 若干 我们期望的产品  ，还是会受到这个别 系自己 的代谢、调控等生物因素，以及发酵工艺条件中很多方面叠加的影响，需要我们提供过量的培养基和反响 原料或者用各类 控制工艺来测验考试 调节，这样的优化有时需要很长时间的研发。


或许今后科技的深入研究能够控制反响 进程 ，实现像指挥一支训练有素的军队一样指挥微生物年夜 军进行合成工作，但这也是一个任重而道远的进程 。此外，合成生物进程 都在培养基（水相）中实现，一些脂溶性小分子产品 则不易收取，依旧需要使用低沸点有机溶剂进行萃取获得，同样造成一定范围  内的污染。


因此，只有当合成生物学技术较于传统的植物提取办法 、化学合成办法 带来生产效率提高，占用资源减少，产品  纯净度升高等  终端应用优势的情况下，用合成生物学来取代传统工艺才真正具有意义。

03 纯净美妆是合成生物学带来的风口

Q：近日，中国化妆品业界推出了首个纯净美妆团体标准  。合成生物与纯净美妆的联系关系 是什么？对于品牌而言，结构 纯净美妆市场需要注意什么？重点存眷 什么？


A：纯净美妆需要相符 IECIC（已使用化妆品原料列表），提倡使用绿色、有机、合成生物学和碳负排放的原料。同时明确提出了禁止使用有毒有害成分以及动物来源的组分。


我们有理由相信：纯净美妆将会是化妆品的下一个风口。原因如下：


①政策支持。纯净美妆的概念和国度 年夜 力推行的合成生物学、碳中和等政策高度吻合。②资本青睐。目前资本对于合成生物学、碳中和概念的公司投入年夜 量资金，催生了一年夜 批相关的创业型公司。③消费升级。中产阶级的扩年夜 以及该阶层对于绿色、天然、可连续 产品  的偏好。


结构 美妆市场应注意和存眷 如下几点：


①选择原料，选择相应领域知名的供给 商作为合作伙伴，提升自身品牌价值；②功能 评估，不克不及 舍本逐末，产品  需要具备有力的功能 支持；③市场宣传，突出纯净美妆概念和产品  功能 。

04 中美之间的差距到底有多年夜 ？

Q：当前合成生物在中国的热度很高，相关创业公司融资赓续 ，您对这些创业公司的研发实力持有怎样的态度？目前中美之间的差距有多年夜 ？


A：由于合成生物学处于风口，资本涌入，因此年夜 量创业公司融资赓续 。合成生物领域的投资总体上都投在比较  早期的阶段，其中鱼龙混杂，不乏有公司为学校教授兼职创业，或由未在家当 界有太多经历的博士卒业 生激情创业，这类公司在研发方面多半 依然秉持学校科研的思路，脱离家当 化实际，且由于缺少经验，无法对研发工作进行有效的治理 。同时其宣称的产能多半 为融资需求，并且  由于缺乏家当 化实践，对于生产的理解不深刻，会导致其生产迟迟不克不及 落地。


不过  从另一个角度来看，合成生物还处在比较  早期的阶段，需要用更包涵 的心态去看待，给于一定的容错空间。


目前，中美之间在合成生物学研发上的差距主要体现在前端技术平台的开发。搭建一个有效的合成生物平台需要不合  学科领域的高端技术人才协同介入 ，同时还需要经历一个相对较长的实践试错进程 。


美国在合成生物的研究上起步早，早期研发能力强，高端技术人才数量以及协作整合能力优于中国，国内相关企业实践试错积累的时间较短，短期内中美之间还存在着一定的差距。不过  近来国内融资力度强劲，吸引了很多高端人才的回归，将加速国内合成生物企业的底层框架及系统的搭建。此外，国内的科研单位  比如  深圳先进院、天工所以及中科院微生物所也为人才贮备 及基础研究上提供了强有力的支持。


相较于美国，国内的优势在于具备完整的生物制造家当 链和生产能力，能对成熟的技术实现快速家当 化，并降低成本，具有极强的商业化兑现能力，比如  中国的发酵产能几乎占到全球市场的70%。凯赛生物用合成生物法生产的长链二元酸，约占全球市场的九成，从当前市值来看可以说是全球最年夜 的合成生物学公司，华恒生物则是丙氨酸产品  领域的龙头。


期待中美两国在合成生物学研发上充分  合作，实现共赢。

谋划 及采访 | 邱月烨

美妆网记者刘佳艺、王美琪亦有进献