合成生物學“火”到醫(yī)美行業(yè)，帶來三大巨變。

巨變1：突破了化學合成、動植物提取的限制，顯著降低了生產成本。

巨變2：合成生物學能在醫(yī)美原料領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，合成生物學無疑成為了醫(yī)美行業(yè)的新寵兒。

合成生物學是生物科學在21世紀才出現的一個分支學科，近年來受到熱捧并迅速從能源拓展到材料、環(huán)境和生命健康等領域，市場規(guī)模得到大幅提升。 很快，合成生物學這把“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研發(fā)平臺，以期大幅提升玻尿酸的產能供給； 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)務是用合成生物學造醫(yī)美原料； 今年1月，四環(huán)醫(yī)藥宣布與合成生物學企業(yè)藍晶微生物達成戰(zhàn)略合作，從而為推進新產品線積蓄勢能…… 從國外的實踐路徑來看，合成生物學在醫(yī)美行業(yè)尚未出現標桿性的龍頭企業(yè)，商業(yè)潛力還有待驗證。 超高景氣度下，合成生物學會是醫(yī)美行業(yè)的下一個風口嗎？

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合成生物學“燒”到醫(yī)美 帶來三大巨變

合成生物學作為一種新的研究范式，自2000年發(fā)軔以來，經歷了產業(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，是結合了生物工程、大數據、人工智能、高通量篩選、基因編輯等新興技術的新興交叉學科，從而全面升級生物制造技術，其不僅可以提高生物基物質/材料的生產效率，還可以獲得全新的生物基物質/材料。

△《大美界》根據公開數據統(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。 “從技術應用價值看，合成生物學的優(yōu)勢在于高效、綠色、成本低，是符合我國實現碳達峰、碳中和目標的新興技術?！币晃唤谕顿Y了多家合成生物學企業(yè)的投資人告訴《大美界》，“因此該技術在環(huán)保、能源等領域的應用最為廣泛?！?合成生物學這把“火”拓展到醫(yī)美行業(yè)，能帶來三大巨變。 巨變1：合成生物學突破了化學合成、動植物提取的限制，顯著降低了生產成本。 在傳統(tǒng)的醫(yī)美上游，原料企業(yè)的生產流程十分依賴相關動植物或化合物，比如透明質酸鈉最先就需要在動物身上提取，規(guī)模化困難，價格昂貴。盡管現在通過生物發(fā)酵技術取得了量產的極大突破，但仍有提升空間，合成生物學或再進一步擴寬量產邊界。 巨變2：合成生物學能在醫(yī)美原料領域帶來更多功效上的創(chuàng)新。 對求美者來說，買醫(yī)美產品，主要關注的是成分與其帶來的功效，這考驗的是醫(yī)美生產商對于原料的把控。 目前從產業(yè)發(fā)展來看，合成生物學能夠生產60%以上的用于醫(yī)學臨床、美容護膚和保健食品的功能性原料，這些原料在功能性護膚品開發(fā)的功能性測試中，展現了抗衰、修護、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。 當下，在醫(yī)美相關產品的生產流程中，從原料成分供應到產品包裝每一步都會產出數百萬噸的廢料，這不僅導致了生產材料的浪費，也會對環(huán)境造成影響。 目前，美妝行業(yè)進行轉型，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制出合適濃郁的花香，以往可能需要上千朵茉莉花的花瓣?，F在企業(yè)可以通過合成生物學技術制造出花香的原料，這就省下了上千朵花瓣，成本變得可控，量產迅速提升，功效也能達到。而且整個產品的包裝也可通過合成生物學技術以實現，既降低成本，又環(huán)保?！币晃煌顿Y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。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)及應用為核心，目前已研發(fā)美容肽、脂質納米粒、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”、面部護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據庫，并基于此設計并交付了一款來源于膠原蛋白的具有抗衰功能的護膚原料。 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)學材料，并同完成產品的研發(fā)、合規(guī)化申報及后續(xù)商業(yè)化推廣。 藍晶微生物主要產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，諸如合成生物學的行業(yè)龍頭企業(yè)如Ginkgo、Amyris等都在醫(yī)美領域有所布局；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企業(yè)Amyris的香精和香水業(yè)務。 從當下各個入局企業(yè)取得的階段性成果看，合成生物學已有成為醫(yī)美行業(yè)新增長極的苗頭。

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風口來臨，醫(yī)美行業(yè)已處在巨變前夜？

在合成生物學這個大風口下，醫(yī)美行業(yè)會迎來巨變嗎？先來看看合成生物學已經在醫(yī)美細分領域所取得的成效或潛在的作用。 作為醫(yī)美當下火爆的細分領域，玻尿酸因保濕能力強悍而被用戶所喜愛。為了增大玻尿酸的量產能力，玻尿酸龍頭企業(yè)華熙生物已開始在嘗試合成生物。 據華熙生物董事長趙燕介紹，華熙生物的生產規(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，而用合成生物進行生產可以達到75克。這直接促使原料價格大幅降低，現在食用的透明質酸或者化妝品級的透明質酸，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開發(fā)新產品、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、科研院所展開了相關合作。 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構復雜，一直以來都是通過動物進行提取獲得，工藝復雜且成本高昂，導致供應稀缺。 針對此，國內諸如巨子生物、錦波生物等少數企業(yè)已實現基因工程方法生產膠原蛋白片段。問題在于，結構、活性完整的重組膠原蛋白生產目前仍是業(yè)內難題，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，合成生物學對于解決當下醫(yī)美細分領域的原料擴產具有十分現實的意義。一旦在技術與產業(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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產業(yè)化探索路漫漫：兩大底層難題仍待解

在向各個領域垂直拓展的過程中，產業(yè)化是合成生物學不得不回答的問題。因為一個新技術從零開始研發(fā)，到產品落地、商業(yè)成功，創(chuàng)新鏈條非常漫長，每個環(huán)節(jié)都存在錯綜復雜的問題。 具體來說，合成生物學在醫(yī)美領域產業(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。 對于合成生物學企業(yè)來說，由于產品在后期工藝放大方面存在著巨大挑戰(zhàn)，每一個流程的風險都需把控。所以如果在選品上出了問題，導致市場接受度低，企業(yè)所付出的所有費用最終都會打水漂。 舉個例子，美妝護膚品的消費屬性導致其相關產品的生命周期是3～4年，長一點的在5～8年，但合成生物學的新產品開發(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，一旦產品選錯，到最終上市時市場風口已過，或只流行一兩年產品就被淘汰，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產品規(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)酵設施里去生產，微生物面臨的環(huán)境就異常復雜，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)境中表現好，不代表在工業(yè)化下也能表現出色。 從全球市場情況看，目前真正能把合成生物學工藝從小試順利放大到大規(guī)模生產的企業(yè)仍然很少。這對于醫(yī)美領域的企業(yè)來說，如若本身業(yè)務的利潤不夠或現金流不充裕，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行審慎思考后再決定是否布局。 對合成生物學的追捧，實則有醫(yī)美行業(yè)的底層訴求：技術躍遷下的產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)新能力和經營盈利能力的行業(yè)：只有將技術轉換成產品，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可，才能在商業(yè)上有持續(xù)不斷的經營盈利，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。
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