合成生物學(xué)「火」出醫(yī)美行業(yè)三大巨變|趨勢觀察

合成生物學(xué)“火”到醫(yī)美行業(yè)，帶來三大巨變。

巨變1：突破了化學(xué)合成、動植物提取的限制，顯著降低了生產(chǎn)成本。

巨變2：合成生物學(xué)能在醫(yī)美原料領(lǐng)域帶來更多功效上的創(chuàng)新。

巨變3：引發(fā)求美者對天然和更加安全的原料的需求持續(xù)增長。

本文為《大美界》原創(chuàng)

作者 | 李小志

國內(nèi)醫(yī)美龍頭企業(yè)親自下場，創(chuàng)新企業(yè)布局，資本追捧，合成生物學(xué)無疑成為了醫(yī)美行業(yè)的新寵兒。

合成生物學(xué)是生物科學(xué)在21世紀(jì)才出現(xiàn)的一個分支學(xué)科，近年來受到熱捧并迅速從能源拓展到材料、環(huán)境和生命健康等領(lǐng)域，市場規(guī)模得到大幅提升。 很快，合成生物學(xué)這把“火”也燒到了醫(yī)美行業(yè)。
比如玻尿酸龍頭企業(yè)華熙生物在2021年搭建了合成生物學(xué)研發(fā)平臺，以期大幅提升玻尿酸的產(chǎn)能供給； 2021年年底，由清北博士創(chuàng)立的企業(yè)未名拾光完成天使輪和Pre-A輪融資，核心業(yè)務(wù)是用合成生物學(xué)造醫(yī)美原料； 今年1月，四環(huán)醫(yī)藥宣布與合成生物學(xué)企業(yè)藍(lán)晶微生物達(dá)成戰(zhàn)略合作，從而為推進(jìn)新產(chǎn)品線積蓄勢能…… 從國外的實踐路徑來看，合成生物學(xué)在醫(yī)美行業(yè)尚未出現(xiàn)標(biāo)桿性的龍頭企業(yè)，商業(yè)潛力還有待驗證。 超高景氣度下，合成生物學(xué)會是醫(yī)美行業(yè)的下一個風(fēng)口嗎？

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合成生物學(xué)“燒”到醫(yī)美 帶來三大巨變

合成生物學(xué)作為一種新的研究范式，自2000年發(fā)軔以來，經(jīng)歷了產(chǎn)業(yè)界多次熱捧與冷落的切換，直至近年才取得迅猛發(fā)展，并“殺”至醫(yī)美行業(yè)。 所謂合成生物學(xué)，是結(jié)合了生物工程、大數(shù)據(jù)、人工智能、高通量篩選、基因編輯等新興技術(shù)的新興交叉學(xué)科，從而全面升級生物制造技術(shù)，其不僅可以提高生物基物質(zhì)/材料的生產(chǎn)效率，還可以獲得全新的生物基物質(zhì)/材料。

△《大美界》根據(jù)公開數(shù)據(jù)統(tǒng)計繪制

需要區(qū)別的是，“合成生物”與“生物合成”是兩個截然不同的概念：“合成生物”合成的是生命體，“生物合成”則是利用生物體自身的酶系統(tǒng)合成新的化合物，合成的是物質(zhì)。 “從技術(shù)應(yīng)用價值看，合成生物學(xué)的優(yōu)勢在于高效、綠色、成本低，是符合我國實現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的新興技術(shù)。”一位近期投資了多家合成生物學(xué)企業(yè)的投資人告訴《大美界》，“因此該技術(shù)在環(huán)保、能源等領(lǐng)域的應(yīng)用最為廣泛。” 合成生物學(xué)這把“火”拓展到醫(yī)美行業(yè)，能帶來三大巨變。 巨變1：合成生物學(xué)突破了化學(xué)合成、動植物提取的限制，顯著降低了生產(chǎn)成本。 在傳統(tǒng)的醫(yī)美上游，原料企業(yè)的生產(chǎn)流程十分依賴相關(guān)動植物或化合物，比如透明質(zhì)酸鈉最先就需要在動物身上提取，規(guī)模化困難，價格昂貴。盡管現(xiàn)在通過生物發(fā)酵技術(shù)取得了量產(chǎn)的極大突破，但仍有提升空間，合成生物學(xué)或再進(jìn)一步擴(kuò)寬量產(chǎn)邊界。 巨變2：合成生物學(xué)能在醫(yī)美原料領(lǐng)域帶來更多功效上的創(chuàng)新。 對求美者來說，買醫(yī)美產(chǎn)品，主要關(guān)注的是成分與其帶來的功效，這考驗的是醫(yī)美生產(chǎn)商對于原料的把控。 目前從產(chǎn)業(yè)發(fā)展來看，合成生物學(xué)能夠生產(chǎn)60%以上的用于醫(yī)學(xué)臨床、美容護(hù)膚和保健食品的功能性原料，這些原料在功能性護(hù)膚品開發(fā)的功能性測試中，展現(xiàn)了抗衰、修護(hù)、祛痘、舒緩、祛皺等不錯的功效。 巨變3：引發(fā)求美者對天然和更加安全的原料的需求持續(xù)增長。 當(dāng)下，在醫(yī)美相關(guān)產(chǎn)品的生產(chǎn)流程中，從原料成分供應(yīng)到產(chǎn)品包裝每一步都會產(chǎn)出數(shù)百萬噸的廢料，這不僅導(dǎo)致了生產(chǎn)材料的浪費，也會對環(huán)境造成影響。 目前，美妝行業(yè)進(jìn)行轉(zhuǎn)型，以尋到合適的生物成分來源的原料有一定參考價值。例如歐萊雅在中國建起了零碳工廠和水循環(huán)工廠，歐舒丹推行空瓶回收、可循環(huán)包裝等措施。 “打個比方，一瓶3ml的茉莉花精華水為了調(diào)制出合適濃郁的花香，以往可能需要上千朵茉莉花的花瓣。現(xiàn)在企業(yè)可以通過合成生物學(xué)技術(shù)制造出花香的原料，這就省下了上千朵花瓣，成本變得可控，量產(chǎn)迅速提升，功效也能達(dá)到。而且整個產(chǎn)品的包裝也可通過合成生物學(xué)技術(shù)以實現(xiàn)，既降低成本，又環(huán)保。”一位投資人對《大美界》表示。 正是基于這一邏輯，眾多企業(yè)紛紛布局合成生物學(xué)。但在醫(yī)美的具體切入點上，各自都有差異。 比如與華熙生物達(dá)成合作，成立于2017年的萱嘉生物以“超分子溶劑”、“超分子催化”和“超分子材料”開發(fā)及應(yīng)用為核心，目前已研發(fā)美容肽、脂質(zhì)納米粒、苦參堿椰子油離子液體、煙酰胺任二酸、甜菜堿水楊酸等數(shù)十款超分子功效原料，其合作方還包括美妝板塊：丸美股份旗下品牌“春紀(jì)”、面部護(hù)理連鎖品牌樊文花等。 2021年5月成立的未名拾光專注原料創(chuàng)新，已經(jīng)集成了三個模塊化的平臺SGDesignTM、SGConstructTM和SGManufactureTM，且建立了植物與人體的天然生物活性分子數(shù)據(jù)庫，并基于此設(shè)計并交付了一款來源于膠原蛋白的具有抗衰功能的護(hù)膚原料。 近期四環(huán)醫(yī)藥旗下渼顏空間科技與今年拿到8.7億融資款的藍(lán)晶微生物將成立合資公司，共同開發(fā)包括PHA微球及基于生物制造的再生醫(yī)學(xué)材料，并同完成產(chǎn)品的研發(fā)、合規(guī)化申報及后續(xù)商業(yè)化推廣。 藍(lán)晶微生物主要產(chǎn)品管線就包括生物可降解材料PHA（聚羥基脂肪酸酯）、再生醫(yī)學(xué)材料、美妝新功能成分、新型食品添加劑等.。 站在全球視野也可發(fā)現(xiàn)，諸如合成生物學(xué)的行業(yè)龍頭企業(yè)如Ginkgo、Amyris等都在醫(yī)美領(lǐng)域有所布局；傳統(tǒng)醫(yī)美企業(yè)、美妝企業(yè)也紛紛尋求機(jī)會，例如化工原料巨頭帝斯曼在2021年4月以近10億人民幣收購了合成生物學(xué)企業(yè)Amyris的香精和香水業(yè)務(wù)。 從當(dāng)下各個入局企業(yè)取得的階段性成果看，合成生物學(xué)已有成為醫(yī)美行業(yè)新增長極的苗頭。

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風(fēng)口來臨，醫(yī)美行業(yè)已處在巨變前夜？

在合成生物學(xué)這個大風(fēng)口下，醫(yī)美行業(yè)會迎來巨變嗎？先來看看合成生物學(xué)已經(jīng)在醫(yī)美細(xì)分領(lǐng)域所取得的成效或潛在的作用。 作為醫(yī)美當(dāng)下火爆的細(xì)分領(lǐng)域，玻尿酸因保濕能力強(qiáng)悍而被用戶所喜愛。為了增大玻尿酸的量產(chǎn)能力，玻尿酸龍頭企業(yè)華熙生物已開始在嘗試合成生物。 據(jù)華熙生物董事長趙燕介紹，華熙生物的生產(chǎn)規(guī)模是700噸，用自然菌發(fā)酵的提取率為一公升溶液15—17克，而用合成生物進(jìn)行生產(chǎn)可以達(dá)到75克。這直接促使原料價格大幅降低，現(xiàn)在食用的透明質(zhì)酸或者化妝品級的透明質(zhì)酸，成本只要2000多元1公斤。 不僅如此，華熙生物也正在運用合成生物技術(shù)開發(fā)新產(chǎn)品、新菌種，以尋找到能帶來新增長曲線的創(chuàng)新原料，并與多個大學(xué)、科研院所展開了相關(guān)合作。 膠原蛋白和玻尿酸一樣，都是人體重要的組成成分。不過由于膠原蛋白結(jié)構(gòu)復(fù)雜，一直以來都是通過動物進(jìn)行提取獲得，工藝復(fù)雜且成本高昂，導(dǎo)致供應(yīng)稀缺。 針對此，國內(nèi)諸如巨子生物、錦波生物等少數(shù)企業(yè)已實現(xiàn)基因工程方法生產(chǎn)膠原蛋白片段。問題在于，結(jié)構(gòu)、活性完整的重組膠原蛋白生產(chǎn)目前仍是業(yè)內(nèi)難題，通過合成生物來解決這一問題成為了行業(yè)共識。 可以看到，合成生物學(xué)對于解決當(dāng)下醫(yī)美細(xì)分領(lǐng)域的原料擴(kuò)產(chǎn)具有十分現(xiàn)實的意義。一旦在技術(shù)與產(chǎn)業(yè)化上取得突破，勢必會對醫(yī)美上游整個體系帶來巨大的改變。 不過，這條路并不好走。

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產(chǎn)業(yè)化探索路漫漫：兩大底層難題仍待解

在向各個領(lǐng)域垂直拓展的過程中，產(chǎn)業(yè)化是合成生物學(xué)不得不回答的問題。因為一個新技術(shù)從零開始研發(fā)，到產(chǎn)品落地、商業(yè)成功，創(chuàng)新鏈條非常漫長，每個環(huán)節(jié)都存在錯綜復(fù)雜的問題。 具體來說，合成生物學(xué)在醫(yī)美領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)化的過程中有兩方面的底層難題需要解決。 首先是生物合成對象的選品難。 對于合成生物學(xué)企業(yè)來說，由于產(chǎn)品在后期工藝放大方面存在著巨大挑戰(zhàn)，每一個流程的風(fēng)險都需把控。所以如果在選品上出了問題，導(dǎo)致市場接受度低，企業(yè)所付出的所有費用最終都會打水漂。 舉個例子，美妝護(hù)膚品的消費屬性導(dǎo)致其相關(guān)產(chǎn)品的生命周期是3～4年，長一點的在5～8年，但合成生物學(xué)的新產(chǎn)品開發(fā)整個流程大致需要5年時間與5000萬美元左右的成本。 這就意味著，一旦產(chǎn)品選錯，到最終上市時市場風(fēng)口已過，或只流行一兩年產(chǎn)品就被淘汰，企業(yè)的損失就會非常的大。 再者是合成生物的規(guī)模化難。 其核心主要是在合成生物學(xué)產(chǎn)品規(guī)模化的過程中擁有不少的痛點，比如在實驗室的小型培養(yǎng)環(huán)境中，對微生物的改造和設(shè)計一般問題很少，但若將其工放大到幾百噸體量的發(fā)酵設(shè)施里去生產(chǎn)，微生物面臨的環(huán)境就異常復(fù)雜，穩(wěn)定性就變得很差。 簡單來說，就是一個菌種在實驗室的測試環(huán)境中表現(xiàn)好，不代表在工業(yè)化下也能表現(xiàn)出色。 從全球市場情況看，目前真正能把合成生物學(xué)工藝從小試順利放大到大規(guī)模生產(chǎn)的企業(yè)仍然很少。這對于醫(yī)美領(lǐng)域的企業(yè)來說，如若本身業(yè)務(wù)的利潤不夠或現(xiàn)金流不充裕，就會在這個過程中面臨不小挑戰(zhàn)。 因此，對于想把合成生物學(xué)作為自身新的增長極的醫(yī)美或美妝企業(yè)來說，需要在接下來對兩大底層難題進(jìn)行審慎思考后再決定是否布局。 對合成生物學(xué)的追捧，實則有醫(yī)美行業(yè)的底層訴求：技術(shù)躍遷下的產(chǎn)品迭代和對求美者們新需求的滿足。 這是在于，醫(yī)美行業(yè)是一個需要持續(xù)不斷創(chuàng)新能力和經(jīng)營盈利能力的行業(yè)：只有將技術(shù)轉(zhuǎn)換成產(chǎn)品，才能更好地滿足求美者們更多元的需求；而得到了求美者們的認(rèn)可，才能在商業(yè)上有持續(xù)不斷的經(jīng)營盈利，從而反哺到創(chuàng)新中去。 所以對于所有的醫(yī)美入局者，除了技術(shù)的考量外，核心還是要估量市場價值和商業(yè)化前景，才能走得更加長遠(yuǎn)。
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