合成生物學(xué)「火」出醫(yī)美行業(yè)三大巨變|趨勢(shì)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(dòng)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(duì)天然和更加安全的原料的需求持續(xù)增長(zhǎng)。

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(chǎng)，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(gè)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(chǎng)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(tái)，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(shì)能…… 從國外的實(shí)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(yàn)證。 超高景氣度下，合成生物學(xué)會(huì)是醫(yī)美行業(yè)的下一個(gè)風(fēng)口嗎？

1
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(jí)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(jì)繪制

需要區(qū)別的是，“合成生物”與“生物合成”是兩個(gè)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(jià)值看，合成生物學(xué)的優(yōu)勢(shì)在于高效、綠色、成本低，是符合我國實(shí)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(dòng)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(dòng)植物或化合物，比如透明質(zhì)酸鈉最先就需要在動(dòng)物身上提取，規(guī)?；щy，價(jià)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(duì)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(yàn)的是醫(yī)美生產(chǎn)商對(duì)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(cè)試中，展現(xiàn)了抗衰、修護(hù)、祛痘、舒緩、祛皺等不錯(cuò)的功效。 巨變3：引發(fā)求美者對(duì)天然和更加安全的原料的需求持續(xù)增長(zhǎng)。 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(huì)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(fèi)，也會(huì)對(duì)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(jià)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(gè)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?，F(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(gè)產(chǎn)品的包裝也可通過合成生物學(xué)技術(shù)以實(shí)現(xiàn)，既降低成本，又環(huán)保?！币晃煌顿Y人對(duì)《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(diǎn)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(gè)模塊化的平臺(tái)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(jì)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?lì)伩臻g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(bào)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(huì)，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(gè)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(zhǎng)極的苗頭。

2
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(gè)大風(fēng)口下，醫(yī)美行業(yè)會(huì)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(zhǎng)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(jià)格大幅降低，現(xiàn)在食用的透明質(zhì)酸或者化妝品級(jí)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(yùn)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(zhǎng)曲線的創(chuàng)新原料，并與多個(gè)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(dòng)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(duì)此，國內(nèi)諸如巨子生物、錦波生物等少數(shù)企業(yè)已實(shí)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(shí)。 可以看到，合成生物學(xué)對(duì)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(shí)的意義。一旦在技術(shù)與產(chǎn)業(yè)化上取得突破，勢(shì)必會(huì)對(duì)醫(yī)美上游整個(gè)體系帶來巨大的改變。 不過，這條路并不好走。

3
產(chǎn)業(yè)化探索路漫漫：兩大底層難題仍待解

在向各個(gè)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?yàn)橐粋€(gè)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(zhǎng)，每個(gè)環(huán)節(jié)都存在錯(cuò)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(duì)象的選品難。 對(duì)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(gè)流程的風(fēng)險(xiǎn)都需把控。所以如果在選品上出了問題，導(dǎo)致市場(chǎng)接受度低，企業(yè)所付出的所有費(fèi)用最終都會(huì)打水漂。 舉個(gè)例子，美妝護(hù)膚品的消費(fèi)屬性導(dǎo)致其相關(guān)產(chǎn)品的生命周期是3～4年，長(zhǎng)一點(diǎn)的在5～8年，但合成生物學(xué)的新產(chǎn)品開發(fā)整個(gè)流程大致需要5年時(shí)間與5000萬美元左右的成本。 這就意味著，一旦產(chǎn)品選錯(cuò)，到最終上市時(shí)市場(chǎng)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(huì)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)?；倪^程中擁有不少的痛點(diǎn)，比如在實(shí)驗(yàn)室的小型培養(yǎng)環(huán)境中，對(duì)微生物的改造和設(shè)計(jì)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(jiǎn)單來說，就是一個(gè)菌種在實(shí)驗(yàn)室的測(cè)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(chǎng)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(duì)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(huì)在這個(gè)過程中面臨不小挑戰(zhàn)。 因此，對(duì)于想把合成生物學(xué)作為自身新的增長(zhǎng)極的醫(yī)美或美妝企業(yè)來說，需要在接下來對(duì)兩大底層難題進(jìn)行審慎思考后再?zèng)Q定是否布局。 對(duì)合成生物學(xué)的追捧，實(shí)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(duì)求美者們新需求的滿足。 這是在于，醫(yī)美行業(yè)是一個(gè)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(duì)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(chǎng)價(jià)值和商業(yè)化前景，才能走得更加長(zhǎng)遠(yuǎn)。
——END——