隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,合成生物技術(shù)的出現(xiàn),不僅為化妝品行業(yè)帶來了全新的視角,更開啟了美麗的新紀(jì)元。在化妝品領(lǐng)域,這一技術(shù)使得我們能夠更加精確地控制產(chǎn)品的成分和功效,實現(xiàn)個性化、定制化美容方案的夢想。合成生物技術(shù)正以其獨特的優(yōu)勢,實現(xiàn)著人們對美的追求。此外,合成生物技術(shù)還在推動化妝品行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展方面發(fā)揮著重要作用。傳統(tǒng)化妝品的生產(chǎn)往往需要大量的天然資源,并且在提取和加工過程中可能對環(huán)境造成破壞。而合成生物技術(shù)則能夠通過生物發(fā)酵等環(huán)保方式,實現(xiàn)原料的可持續(xù)生產(chǎn),減少對環(huán)境的影響。為此,我們邀請行業(yè)專家深入探討合成生物技術(shù)在化妝品行業(yè)應(yīng)用前景以及面臨的挑戰(zhàn)。如何確保產(chǎn)品的安全性和有效性?如何分析生物技術(shù)來源原料的評價和風(fēng)險點?希望通過關(guān)于合成生物技術(shù)的探討,在國家倡導(dǎo)新質(zhì)生產(chǎn)力的指引下,在中國化妝品行業(yè)邁向高質(zhì)量發(fā)展歷程中給予一定的啟迪和思考。
本期主題:
美麗新紀(jì)元:合成生物技術(shù)如何重塑化妝品行業(yè)
主持人
《中國化妝品》雜志社
主編 劉 麗
特邀專家
王昌濤
北京工商大學(xué)教授,博士生導(dǎo)師,北京食品營養(yǎng)與人類健康高精尖創(chuàng)新中心崗位科學(xué)家。主要研究領(lǐng)域是利用現(xiàn)代生物技術(shù),研究開發(fā)植物多功能活性成分;利用生物轉(zhuǎn)化方法進行植物有效成分的提取分離; 對化妝品及其原輔料的安全性、功效性和適應(yīng)性進行評價研究。王教授首次提出植物發(fā)酵原漿化妝品的理念,并實現(xiàn)了成品開發(fā)和大規(guī)?;a(chǎn)。
郭清泉
博士,碩士生導(dǎo)師,國家藥品監(jiān)督管理局化妝品風(fēng)險評估重點實驗室學(xué)術(shù)委員會委員,中國輕工業(yè)聯(lián)合會化妝品重點實驗室學(xué)術(shù)委員會委員,中國醫(yī)藥保健品進出口商會化妝品分會會長。主要從事化妝品及植物功效成分方面研究。主編《乳劑化妝品概論》、《美白化妝品科學(xué)與技術(shù)》,《精細(xì)化工工藝學(xué)》,獲廣東省科技進步二等獎一項。
盧云宇
化學(xué)博士,曾在歐洲先導(dǎo)工廠(ELF)、荷蘭萊頓大學(xué)、法國國家重點實驗室(LabEx LERMIT)、法國國家科學(xué)研究中心(CNRS)、中科院上海有機化學(xué)研究所、中國藥科大學(xué)等科研院所從事多年生物醫(yī)藥科研轉(zhuǎn)化工作,研究經(jīng)歷涵蓋糖化學(xué)生物學(xué)、天然產(chǎn)物藥物及合成化學(xué)領(lǐng)域創(chuàng)新藥物及活性分子設(shè)計合成與篩選驗證。《中國化妝品》智庫專家。彗柏生物創(chuàng)始人。
蔣麗剛
高級工程師,現(xiàn)任浙江華睿生物技術(shù)有限公司日化事業(yè)部總經(jīng)理。北京工商大學(xué)理學(xué)院化學(xué)工程專業(yè)碩士研究生校外導(dǎo)師,代表著作《海洋源化妝品探究》。在玫琳凱、雅詩蘭黛工作10 年,之后加入珀萊雅化妝品股份有限公司,任首席研發(fā)官。擁有國家授權(quán)專利82 項,是7 項化妝品國家標(biāo)準(zhǔn)的制定者,6 項化妝品功效評價團體標(biāo)準(zhǔn)的第一起草人。
Concept overview
合成生物學(xué)與合成生物技術(shù)
CCR
合成生物學(xué)是何時提出的概念?為什么說其是 “DNA 雙螺旋結(jié)構(gòu)”“基因組技術(shù)” 之后的第三次生物科技革命?
王昌濤:合成生物學(xué)概念的萌芽最早應(yīng)該可以追溯到1980 年基因重組技術(shù)的出現(xiàn),隨著基因重組技術(shù)的發(fā)展,生物元件重構(gòu)與目的產(chǎn)物合成的關(guān)聯(lián)性開始被重視起來。
在2000 年,斯坦福大學(xué)教授Eric Kool對“合成生物學(xué)” 進行了提出與重新定義,認(rèn)為這項技術(shù)是基于系統(tǒng)生物學(xué)遺傳工程的人工生物系統(tǒng)研究。
現(xiàn)在比較成熟的合成生物學(xué)概念,是指在工程學(xué)思想指導(dǎo)下,按照既定目標(biāo)來設(shè)計改造,或是從頭合成新的生物體系。簡而言之,就是實現(xiàn)生物學(xué)的工程化。
在我看來,可以稱之為第三次生物科技革命的技術(shù),一定是對全球經(jīng)濟甚至人類命運具有強大推動作用的科技革新。而合成生物學(xué)為生物科學(xué)領(lǐng)域帶來了全新的范式和方法,主要體現(xiàn)在四個方面。
首先,其是最根本的生物系統(tǒng)重構(gòu)理念?;蛑亟M和人工合成DNA 序列為新生物體和現(xiàn)有生物體的設(shè)計改造提供了技術(shù)支撐,給予了生物系統(tǒng)實現(xiàn)特定功能的可能性,例如發(fā)酵生產(chǎn)得到生物燃料與藥物等。
其次,這一學(xué)科的出現(xiàn)加速了生物學(xué)的研究進程。通過構(gòu)建人工合成的生物系統(tǒng),合成生物學(xué)為人類提供了一種高效的、用于研究生物學(xué)的基本原理和復(fù)雜系統(tǒng)。生物體內(nèi)部的反應(yīng)機制與信息交互逐漸被解讀,也推動著生物學(xué)研究的進程。
生物醫(yī)學(xué)和工業(yè)應(yīng)用的綠色快速發(fā)展也是合成生物學(xué)發(fā)展帶來的正向影響。高效的生物合成平臺始終秉承綠色可持續(xù)發(fā)展理念,持續(xù)的促進著稀有原料的開發(fā)與應(yīng)用。
最后也是最重要的一方面,是合成生物學(xué)對交叉學(xué)科研究的促進作用。合成生物學(xué)涉及到包括生物學(xué)、工程學(xué)和計算機科學(xué)在內(nèi)的多個學(xué)科領(lǐng)域。它的發(fā)展需要多學(xué)科交叉應(yīng)用,這種特殊研究模式推動著不同學(xué)科領(lǐng)域之間的合作與創(chuàng)新,也同時推動著生物科學(xué)的快速發(fā)展。
回顧上述的這些方面,合成生物學(xué)促進了全球生物科技的技術(shù)革新與實際應(yīng)用,大大提高了工業(yè)產(chǎn)能,用更低的成本創(chuàng)造出更高的價值,同時為人類對生命科學(xué)的探索事業(yè)持續(xù)供能,被看作是第三次生物科技革命,合成生物學(xué)當(dāng)之無愧。
CCR
請簡要介紹一下合成生物技術(shù)?
王昌濤:合成生物技術(shù),是一種利用生物體內(nèi)已知或未知的代謝途徑,以及生物催化劑來合成特定化合物的方式。
這一技術(shù)需要我們先去了解目的產(chǎn)物的性質(zhì)與合成途徑,再根據(jù)這些特點選擇合適的生物體。目前應(yīng)用較多的生物主要包括細(xì)菌、酵母菌和一些植物,它們具有的不同代謝途徑和生物合成能力,為不同的目的產(chǎn)物合成提供了多種選擇。
在確定了合適的生物體之后,需要對目標(biāo)產(chǎn)物的合成途徑進行設(shè)計,并針對性地編輯其中的某些基因。這一環(huán)節(jié)囊括了合成原料的選擇和反應(yīng)條件的調(diào)試,用以最大限度的提高目標(biāo)產(chǎn)物的產(chǎn)量。后續(xù)的發(fā)酵生產(chǎn)和分離純化則是獲得高純度目的產(chǎn)物最后的步驟。常見的發(fā)酵技術(shù)包括我們現(xiàn)在研究的天然菌種發(fā)酵,或者是根據(jù)目的產(chǎn)物使用基因工程菌,特異性的提高某一類活性物的代謝產(chǎn)量,進行后續(xù)的原料生產(chǎn)。
生物合成是非常契合人類社會發(fā)展的一種技術(shù),它最大的優(yōu)點是高效、可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境友好性。像化妝品行業(yè)需要的透明質(zhì)酸、角鯊?fù)椋t(yī)藥行業(yè)需要的紫杉醇、青蒿素等等。這些物質(zhì)光靠天然提取得到的產(chǎn)量是遠(yuǎn)不及需求量的,而且天然的角鯊?fù)楹妥仙即紒碓从邗忯~肝臟和紅豆杉,過量開采對自然環(huán)境的破壞和招致的后果是不堪設(shè)想的。
CCR
請問什么是生物技術(shù)來源的化妝品原料?
郭清泉:目前生物技術(shù)來源的化妝品原料國際上沒有相關(guān)的定義和標(biāo)準(zhǔn)。在我國,雖然在《化妝品安全評估技術(shù)導(dǎo)則(2021 年版)》《化妝品新原料注冊備案資料管理規(guī)定》《化妝品注冊備案資料管理規(guī)定》等法規(guī)中出現(xiàn)對生物技術(shù)來源化妝品原料的一些要求,但是也沒有相關(guān)的定義。
綜合現(xiàn)在的信息,可以嘗試將其定義為采用生物技術(shù),進行定向設(shè)計、生產(chǎn)加工,能滿足化妝品質(zhì)量安全要求的原料。其特征為在原料生產(chǎn)過程中采用了生物技術(shù),包括基因工程、酶工程、發(fā)酵工程、細(xì)胞工程和蛋白質(zhì)工程等。其又依據(jù)采用生物技術(shù)的廣泛程度,可以有廣義和狹義之分。廣義的生物技術(shù)來源化妝品原料是原料生產(chǎn)過程中,只要有涉及到生物技術(shù),即屬于生物技術(shù)來源的化妝品原料,例如采用溶劑技術(shù)提取植物中活性成分時,為提高提取效率,采用添加一些酶制劑來破壞植物的細(xì)胞壁,所獲得的原料可以稱為廣義的生物技術(shù)來源的化妝品原料。狹義的生物技術(shù)來源的化妝品原料指生產(chǎn)原料的主體過程要采用生物技術(shù),即目前的發(fā)酵法和合成生物學(xué)方法制備的化妝品原料。
CCR
與傳統(tǒng)的化學(xué)合成方法相比,合成生物技術(shù)在化妝品中有哪些顯著的技術(shù)優(yōu)勢?
盧云宇:在強調(diào)安全、綠色、低碳、環(huán)保的化妝品產(chǎn)業(yè)中,合成生物學(xué)與傳統(tǒng)化學(xué)合成方法的相比有其優(yōu)勢。化學(xué)合成是依托一系列化學(xué)反應(yīng),并不必須有生物體參與反應(yīng)過程,可以在無機物和非生物的有機物中進行,傳統(tǒng)的化學(xué)反應(yīng)若使用化石原料,可能會涉及高溫高壓等特殊條件,產(chǎn)生較多污染物。合成生物制造以生物質(zhì)原料和可再生碳資源進行有機化合物的生產(chǎn),擅長底盤細(xì)胞生命周期涉及的生命分子。反應(yīng)條件比較溫和、高效、綠色。合成生物制造既可以用來生產(chǎn)美妝行業(yè)需要的大宗原料,也可以生產(chǎn)功能活性物質(zhì)。此外,結(jié)構(gòu)復(fù)雜的天然產(chǎn)物若用化學(xué)合成途徑制備,常常工藝復(fù)雜、得率低、能耗高、污染重,難以實現(xiàn)環(huán)境友好的規(guī)模化生產(chǎn)。而借助合成生物學(xué),構(gòu)建合理的合成途徑及菌種可實現(xiàn)天然產(chǎn)物產(chǎn)業(yè)的長久發(fā)展。
Application market
合成生物技術(shù)在重塑國際化妝品市場格局
CCR
目前化妝品中生物技術(shù)來源原料的市場應(yīng)用情況如何?
郭清泉:化妝品原料目前分為已使用原料和新原料。經(jīng)《已使用化妝品原料目錄(2021 年版)》查閱,根據(jù)上述狹義生物技術(shù)來源原料定義,可納入生物技術(shù)來源原料的約450余種(將可以多種制備方法得到,只要其中有一種是生物技術(shù)方法的也納入統(tǒng)計)。而對于從2021 年5 月1 日到至今所完成備案的120余個化妝品新原料來說,生物技術(shù)來源有25個,約占整個備案新原料的20%。
隨著環(huán)境保護、回歸大自然等呼聲,人們對更溫和的生產(chǎn)方式越來越認(rèn)可。同時隨著生物技術(shù)的突飛猛進發(fā)展,可以實現(xiàn)人工隨意編輯細(xì)胞乃至創(chuàng)造生命,生物技術(shù)來源制備的原料產(chǎn)量不斷提高、性能不斷提升,所以在化妝品領(lǐng)域使用種類越來越多,用量越來越大的生物技術(shù)來源原料是大勢所趨。
CCR
為什么說合成生物技術(shù)在化妝品市場是技術(shù)推廣最快的領(lǐng)域?如何確保使用合成生物技術(shù)的產(chǎn)品安全性和環(huán)保性?
盧云宇:化妝品市場是高度個性化且日益科學(xué)化的市場,而合成生物學(xué)的核心法寶是理性設(shè)計,因此可以通過合成生物技術(shù)突破萬千原料的供給瓶頸,降低生產(chǎn)成本的同時,可以擴大產(chǎn)能。因此成為技術(shù)推廣最快的領(lǐng)域之一。在傳統(tǒng)化學(xué)工業(yè)中,石油是燃料和化學(xué)品最常見的原材料,而合成生物學(xué)工業(yè)使用的可再生生物基燃料和化學(xué)品具有更低的碳足跡,因此更環(huán)保、更具有可持續(xù)性。而為了達(dá)到安全性目的,需要全社會對生物安全及其含義達(dá)成共識和定義,因此需要各個利益相關(guān)者的投入,包括政府機構(gòu)和私營部門的代表,制定明確的指導(dǎo)方針,如出臺實施《生物安全法》,并由全球科學(xué)界和產(chǎn)業(yè)界部署和采用。
CCR
合成生物技術(shù)在國際化妝品市場的應(yīng)用現(xiàn)狀是怎樣的?
盧云宇:合成生物技術(shù)在歐美市場具有先發(fā)優(yōu)勢,并與歐美比較火熱的“天然化妝品”“Clean Beauty” “拒絕動物試驗” 等風(fēng)潮相結(jié)合,強調(diào)人工改造和原料創(chuàng)新科技屬性的同時,兼顧綠色環(huán)保。但失敗案例也比比皆是,甚至出現(xiàn)在Amyris 這類行業(yè)龍頭企業(yè)中。其早期做生物燃料時,在巴西投資建設(shè)的工廠因為選品及供應(yīng)鏈配套等問題暴露出嚴(yán)重的規(guī)?;a(chǎn)問題,導(dǎo)致遺憾退場,后將特有蔗糖發(fā)酵技術(shù)制備的角鯊?fù)樽鳛檗D(zhuǎn)型之路,難逃管線被并購之路。
CCR
生物技術(shù)來源原料在化妝品中應(yīng)用的優(yōu)勢和劣勢都是什么?
郭清泉:世間萬物,其本質(zhì)都是化學(xué)分子構(gòu)成。因此無論什么來源的原料,其本質(zhì)都是化學(xué)物質(zhì),所以生物來源原料和化學(xué)合成或者天然動植物提取所獲得的原料,只要是同一種原料,其化學(xué)結(jié)構(gòu)就都是一樣的,僅存在純度不同和雜質(zhì)不同。如果原料主成分相同,那性能安全性差異就主要體現(xiàn)在雜質(zhì)上。經(jīng)過我團隊近年來的系列研究,發(fā)現(xiàn)都是標(biāo)識純度90% 的光甘草定,因為雜質(zhì)成分的不同,導(dǎo)致其皮膚刺激性存在差異,而這種情況在積雪草提取物、三七提取物、廣藿香提取物中也普遍存在。
生物技術(shù)來源化妝品原料產(chǎn)量更大,成本更低,性價比更高,但是其也不是沒有缺陷。首先,微生物的安全性問題。發(fā)酵用微生物的安全性直接關(guān)乎原料的安全性,必須經(jīng)過廣泛科學(xué)論證,如發(fā)酵選用的菌種菌株是否具有致病性、是否存在產(chǎn)生有害代謝物的可能,甚至是否存在變異等。其次,生物過程的次生危害。發(fā)酵過程是否混有雜菌、產(chǎn)生副產(chǎn)物如亞硝酸鹽、真菌毒素、生物胺等,發(fā)酵后產(chǎn)物中雜蛋白、蒽醌等雜質(zhì)需要去除,提純過程是否可能引入有機溶劑殘留、重金屬離子、表面活性劑等。再次,生物來源原料尤其是大分子物質(zhì),受溫度、光照、濕度、酸度影響,變性降解,進而產(chǎn)生其他風(fēng)險物質(zhì)。所以對于生物技術(shù)來源化妝品原料的儲存和運輸條件也要加以控制。最后,因為生物技術(shù)來源原料的普遍使用,導(dǎo)致成品產(chǎn)品微生物難控制從而超標(biāo)的問題。
從最近兩年國家對化妝品抽檢的情況可以看出,除違禁成分添加、產(chǎn)品標(biāo)識成分與檢出成分不一致外,微生物超標(biāo)問題也屢次被檢出。化妝品防腐是一個老生長談的問題,隨著化妝品GMP 生產(chǎn)操作規(guī)范的實施和落實,目前絕大多數(shù)本土化妝品生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)環(huán)境和條件有了極大改善和規(guī)范,但是產(chǎn)品成品微生物超標(biāo)情況還屢屢出現(xiàn),其中和生物技術(shù)來源原料的越來越廣泛使用不無關(guān)系。生物技術(shù)來源原料本身的獲得需要微生物的生長和繁殖,所以生物技術(shù)來源原料含有比較豐富的培養(yǎng)基等營養(yǎng)物質(zhì)。而現(xiàn)行法律條件下,原料名稱中并沒有顯示其采用的培養(yǎng)基營養(yǎng)物質(zhì)信息,所以隨著多種生物技術(shù)來源原料在同一個配方體系中的使用,導(dǎo)致營養(yǎng)物質(zhì)匯集增加,又因為消費者對于防腐劑的不正確認(rèn)識和對于無防腐產(chǎn)品的盲目追求,導(dǎo)致企業(yè)采用的防腐體系最終失敗,從而出現(xiàn)微生物超標(biāo)等問題。而微生物超標(biāo)的化妝品一方面影響產(chǎn)品的外觀和形態(tài),導(dǎo)致分層、變色、異味等現(xiàn)象出現(xiàn);另一方面消費者使用了微生物超標(biāo)的產(chǎn)品,也容易發(fā)生皮膚感染等問題,尤其在破損皮膚處。
CCR
合成生物技術(shù)在國內(nèi)化妝品市場的應(yīng)用現(xiàn)狀如何?面臨哪些挑戰(zhàn)?
盧云宇:我國生物合成產(chǎn)業(yè)起步略晚,但幾乎已經(jīng)沒有代差。反而因為得益于近幾十年國內(nèi)完善的生物化工產(chǎn)業(yè)配套和集群優(yōu)勢,以及優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)力的后發(fā)優(yōu)勢而發(fā)展迅猛。在我國已使用化妝品原料目錄里,已經(jīng)不乏可以通過合成生物技術(shù)來制造的原料成分,比如麥角硫因、透明質(zhì)酸、依克多因、玻色因、膠原蛋白、活性肽、唾液酸、銀耳多糖等等。但也面臨選品同質(zhì)化導(dǎo)致產(chǎn)能過剩以及產(chǎn)品過度集中的問題及挑戰(zhàn)。
王昌濤:在國際市場大力發(fā)展合成生物技術(shù)后,中國的化妝品市場也開始逐漸增加合成生物技術(shù)的應(yīng)用。
像一些國內(nèi)領(lǐng)先的生物技術(shù)企業(yè),他們目前專注于開發(fā)生物合成系列的抗衰老、保濕、美白等活性成分,并成功的作為原料應(yīng)用在化妝品產(chǎn)品中。還有一些公司致力于尋找天然植物提取物的生物合成途徑,并有針對性地開發(fā)保濕劑和抗氧化劑。舉個例子,當(dāng)合成生物技術(shù)開始發(fā)展后,巨子生物開始著眼于利用合成生物技術(shù)生產(chǎn)重組膠原,得到的重組膠原蛋白克服了動物源膠原存在的安全隱患,巨子生物也因此成為了國內(nèi)重組膠原蛋白的先行者。
高校與研究院也在參與國內(nèi)化妝品市場的原料生產(chǎn)技術(shù)革新。中科院上海生命科學(xué)研究院和北京大學(xué)在合成生物技術(shù)方面都擁有較強的研究實力,基于合成生物技術(shù)開產(chǎn)了一系列的探索與應(yīng)用,包括利用酵母和細(xì)菌在內(nèi)的微生物來合成活性物質(zhì)、香精以及色素等化妝品原料。
國內(nèi)企業(yè)和機構(gòu)通過不斷地研發(fā)與創(chuàng)新,推動了合成生物技術(shù)在中國化妝品市場地應(yīng)用,并取得了較為不錯的成績,這些成功的案例都在為本土化妝品行業(yè)的創(chuàng)新和可持續(xù)發(fā)展提供了重要的動力。但由于發(fā)展較晚,我國在合成生物技術(shù)的應(yīng)用程度上還是稍有欠缺。合成生物技術(shù)需要高水平的技術(shù)與設(shè)備支撐,初期投入資本較大。國內(nèi)的部分企業(yè)存在技術(shù)儲備不足、設(shè)備投入不足以及產(chǎn)業(yè)鏈配套不完善的問題,導(dǎo)致企業(yè)“升級” 乏力,限制了其在化妝品市場的應(yīng)用。另外,消費者群體的了解程度有限和市場監(jiān)管法規(guī)的有待完善,也是目前合成生物技術(shù)大范圍應(yīng)用的關(guān)隘之一。
盡管面臨挑戰(zhàn),但隨著技術(shù)的進步和市場需求的增加,我想合成生物技術(shù)在中國化妝品市場的應(yīng)用將會逐步增加。政府、企業(yè)和科研機構(gòu)間可以加強合作,推動合成生物技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,促進中國化妝品市場向更加綠色、可持續(xù)的方向發(fā)展。
蔣麗剛:以麥角硫因為例,根據(jù)Mintel 數(shù)據(jù),近5 年來,麥角硫因在全球護膚新品中的使用呈現(xiàn)顯著增長趨勢,2022 年1 月至12 月使用麥角硫因成分的新品數(shù)量超過2017年同期數(shù)量的200%,其增長主要由中國美容個護市場的驅(qū)動,越來越多的國內(nèi)品牌擁抱合成生物學(xué)原料。
中國有全世界最全的產(chǎn)業(yè)鏈,最大的市場,有足夠的產(chǎn)能,這是我們得天獨厚的優(yōu)勢,但大多數(shù)企業(yè)缺乏做從0 到1 的技術(shù)原創(chuàng)的耐心,造成不斷內(nèi)卷。這是中國合成生物學(xué)產(chǎn)業(yè)面臨的最大挑戰(zhàn),即產(chǎn)品同質(zhì)化高,差異性少,打的是價格戰(zhàn)而不是創(chuàng)新戰(zhàn)。
2021 年3 月公布的十四五規(guī)劃和 2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要指明了未來5 年及 15 年內(nèi)我國各行各業(yè)發(fā)展方向。綱要第二篇“堅持創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展 全面塑造發(fā)展新優(yōu)勢” 中明確指出,再生醫(yī)學(xué)、合成生物、生物藥等方面屬于需要攻關(guān)的科技前沿領(lǐng)域。相信隨著綱要為合成生物學(xué)指明方向,會有越來越多企業(yè)主動進行高質(zhì)量創(chuàng)新,擺脫低質(zhì)量內(nèi)卷的困擾。
CCR
您所經(jīng)歷的機構(gòu)或企業(yè)與化妝品產(chǎn)業(yè)及合成生物技術(shù)的淵源如何?請具體分享。
盧云宇:我的博士導(dǎo)師是時任法國糖學(xué)會主席,去年他是歐洲糖學(xué)會議輪值主席。雖然我的研究課題主要聚焦在新藥開發(fā)為目的的糖生物合成領(lǐng)域,但課題組與化妝品行業(yè)淵源頗深。因為歐萊雅的明星成分玻色因就是基于我的祖師爺Lubineau 教授近30 年前發(fā)明的具有劃時代意義的“Lubineau C- 糖苷化反應(yīng)” 研發(fā)轉(zhuǎn)化的結(jié)果。也是因為這個淵源,我回國后便深度參與到了近年來玻色因的生物合成及綠色環(huán)保工藝的國產(chǎn)替代浪潮中。后來經(jīng)博導(dǎo)推薦,我跟隨荷蘭萊頓大學(xué)科學(xué)院院長從事糖化學(xué)生物學(xué)博士后研究,課題組就叫做“BIOSYN LAB(生物合成)”,期間參與了一個關(guān)于構(gòu)建歐洲醫(yī)藥活性分子庫的歐盟項目?;貒螅诤匣飫?chuàng)業(yè)過程中,經(jīng)大學(xué)同學(xué)引導(dǎo)我涉足到了個護原料行業(yè)。鑒于合成工藝的復(fù)雜程度,最開始我們沒有選擇我所擅長的糖類分子,而是借助快速固相合成技術(shù)切入到了多肽活性物創(chuàng)制領(lǐng)域,并快速與多家國內(nèi)頭部的合成生物學(xué)公司建立了深度合作,共同開拓生物合成的美容多肽。同期我們還搭建了線粒體靶向活性物定制篩選平臺,將線粒體相關(guān)生物合成原料引入方案,如麥角硫因、綠色肌肽等,開展了不少品牌定制項目。近兩年來,隨著我們深度參與到了玻色因、復(fù)合透明質(zhì)酸等項目,我們順勢搭建了糖類分子開發(fā)平臺,借助合成生物技術(shù),持續(xù)向業(yè)內(nèi)提供自研創(chuàng)新產(chǎn)品及定制開發(fā)服務(wù)。
王昌濤:作為化妝品天然原料的提取和生產(chǎn)研究人員,我們的團隊致力于生命科學(xué)與皮膚科學(xué)領(lǐng)域的專研工作,服務(wù)于終端領(lǐng)域?,F(xiàn)在有已發(fā)表的SCI 文章30 余篇,中文核心期刊文章20 余篇,以及授權(quán)專利20 余項。
通過十余年的努力,我們?nèi)趨R了天然產(chǎn)物資源的研究成果和應(yīng)用平臺搭建的產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢,成功建立起涵蓋了上百種不同來源的天然菌種資源庫。我們的天然菌種庫,容納了通過實驗培養(yǎng)起來的以藥食用真菌、乳酸菌和酵母菌為核心的百余種發(fā)酵生物體,它們獨特的生物合成與代謝途徑,使得高價值產(chǎn)品能夠及時落地,并迅速的走向市場。
在生物合成發(fā)酵技術(shù)的推動下,我們不斷從大自然中尋找未知的生物活性分子,將特定的菌種與發(fā)酵底物完美適配,結(jié)合重復(fù)試驗摸索得到成熟的發(fā)酵技術(shù),成功實現(xiàn)了活性物質(zhì)的深度釋放,有效強化了生物的利用度,并適當(dāng)促進活性分子進行轉(zhuǎn)化,打破傳統(tǒng)化工合成原料護膚品的桎梏,打造了真正安全、成分極簡和活性最佳的護膚功效原料。
依托于菌種資源庫和成熟發(fā)酵技術(shù)的支撐,目前我們已經(jīng)建立起一座符合標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)代化生產(chǎn)工廠,利用生產(chǎn)系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)聯(lián)動的優(yōu)勢,實現(xiàn)了專研發(fā)酵液年產(chǎn)量1500 噸,這些發(fā)酵液能夠滿足護膚水、精華液、面膜、乳液等多種劑型半成品的需求,用以支持新時代生物綠色化妝品的大規(guī)模生產(chǎn)。
蔣麗剛:華睿生物成立于2012 年,總部位于中國浙江湖州南太湖醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)園,是一家以綠色合成生物技術(shù)為創(chuàng)新驅(qū)動,擁有先進的酶催化、代謝工程和生物發(fā)酵技術(shù),并集研發(fā)、生產(chǎn)、銷售為一體的國際化高科技企業(yè),獲得國家級專精特新“小巨人” 企業(yè)認(rèn)證,產(chǎn)品在國際市場上享有盛名。公司主要產(chǎn)品為運動營養(yǎng)、腦部健康、抗衰長壽、美容護膚、醫(yī)藥中間體等相關(guān)產(chǎn)品,是β- 丙氨酸、β- 羥基丁酸、麥角硫因等多個原料產(chǎn)品的全球龍頭企業(yè)之一。公司具有強大的新原料生物合成開發(fā)和技術(shù)迭代能力,公司在日化領(lǐng)域已完成的商業(yè)化原料有麥角硫因、羥基依克多因、甘草亭酸3-O- 葡萄糖醛酸苷、β 羥基丁酸甘油酯、依克多因、乙酰殼糖胺、甘油葡萄糖苷、瓜氨酸、絲氨酸等。其中,公司生產(chǎn)的麥角硫因原料在國內(nèi)最早取得美國GRAS 的認(rèn)證。
About the future
關(guān)于未來
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關(guān)于生物技術(shù)來源的原料在化妝品領(lǐng)域的應(yīng)用,您有哪些建議?
郭清泉:首先,目前國際上對于生物技術(shù)來源原料在化妝品中的應(yīng)用基本沒有法規(guī)或者統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。只有日本《化妝品原料規(guī)格制定方法指南(第二版)》對微生物來源物質(zhì)作為化妝品原料時,有一些規(guī)定,但是也是分類管理的規(guī)定。我國還是非常重視生物來源原料在化妝品領(lǐng)域的應(yīng)用,可以說在一些管理細(xì)則方面已經(jīng)走在了世界前列。但是,目前關(guān)于生物技術(shù)來源原料的標(biāo)準(zhǔn)極少,并且僅有的幾個標(biāo)準(zhǔn)也是主成分檢測方法標(biāo)準(zhǔn),缺少該原料風(fēng)險物質(zhì)控制信息。故我的建議如下:
(1) 明確生物技術(shù)來源化妝品原料的定義和分類,建議剛開始可以采取上述狹義的生物技術(shù)來源定義,先聚焦主體成分為生物技術(shù)獲得而獲得的原料,小范圍監(jiān)管起來,先易后難;
(2) 規(guī)范生物技術(shù)來源化妝品原料的名稱。沒有統(tǒng)一一致的命名方法,導(dǎo)致同類型原料難以一起分組,一起顯示?,F(xiàn)已使用原料中的生物技術(shù)來源原料名稱就比較隨意和混亂,都是發(fā)酵類原料,缺乏發(fā)酵菌種名稱、發(fā)酵底物等信息,導(dǎo)致很難進行歸類和比較。建議對發(fā)酵體系類原料采取“菌種+ 底物+ 部位(如有)+ 性狀” 的命名方式;
(3) 建立監(jiān)管重點。在幾百種生物技術(shù)來源原料中,找出幾種關(guān)鍵原料進行重點監(jiān)控,如采用了疑似致病菌來進行發(fā)酵生產(chǎn)的產(chǎn)品、產(chǎn)物是高活性的肽類產(chǎn)品,都可以作為重點監(jiān)管對象,通過對其全面監(jiān)管,積累監(jiān)管經(jīng)驗,以便今后實現(xiàn)對生物技術(shù)來源化妝品原料的全面科學(xué)監(jiān)管;
(4) 建立標(biāo)準(zhǔn)和體系。由于生物技術(shù)來源化妝品原料在生產(chǎn)制備和應(yīng)用中的特殊性,需要在對原料質(zhì)量控制和安全風(fēng)險評估的基礎(chǔ)上,逐步建立不同層級的標(biāo)準(zhǔn)體系,如可以利用化妝品行業(yè)團體的積極性,集合行業(yè)相關(guān)技術(shù)人員的智慧,多出臺一些高質(zhì)量的團體標(biāo)準(zhǔn)以及質(zhì)量通則等基礎(chǔ)性標(biāo)準(zhǔn)。
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您個人對于合成生物技術(shù)未來的發(fā)展有哪些期待和建議?
盧云宇:關(guān)于合成生物技術(shù),已有不少專家同仁基于行業(yè)乃至國家競爭高度的建議。作為晚輩,我想結(jié)合自身經(jīng)歷從另一個角度看:產(chǎn)業(yè)與商業(yè)都有其周期性和內(nèi)生性,20年前,Lubineau 反應(yīng)因具備綠色化學(xué)、清潔化學(xué)、原子經(jīng)濟性和環(huán)境友好等屬性,與當(dāng)時開始推崇綠色環(huán)保商業(yè)的歐萊雅等跨國企業(yè)在時空與技術(shù)上完美契合,造就了歐萊雅玻色因長達(dá)20 年的成功與輝煌。技術(shù)每天在進步,但這個案例最值得借鑒的不是工藝和成本,而是以社會責(zé)任感為出發(fā)點的商業(yè)理念以及全方位的產(chǎn)品開發(fā)策略,我們作為國內(nèi)公司和行業(yè)晚輩任重而道遠(yuǎn)。合成生物學(xué)只是一種技術(shù)手段和工具包,如何有效利用它,將它適配美妝行業(yè),適配國內(nèi)的產(chǎn)業(yè)和消費環(huán)境,有待業(yè)內(nèi)同仁們一起努力,共同開拓各種無限可能。
王昌濤:合成生物技術(shù)未來的蓬勃發(fā)展是毋庸置疑的。作為生物科技具有里程碑式意義的技術(shù)革新,合成生物技術(shù)符合人類向前發(fā)展的趨勢,并且能夠推動人類社會走向更好的未來。對于當(dāng)下合成生物技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀,我想分享一些自己的觀點,我把它概括為“四個加強,兩個促進”。
“四個加強”,指的是加強跨學(xué)科合作、加強基礎(chǔ)研究力度、加強科普宣傳和加強國際合作。作為一類全球性技術(shù)革命,合成生物技術(shù)涉及到的多學(xué)科領(lǐng)域和生物合成基礎(chǔ)原理與技術(shù)研究,需要國內(nèi)企業(yè)加大力度去進行推動,促進知識與技術(shù)的交流與融合,推動合成生物學(xué)的跨領(lǐng)域應(yīng)用和創(chuàng)新。在蓬勃發(fā)展的前期,應(yīng)該再加強對合成生物技術(shù)的科普宣傳,消除公眾對于合成生物技術(shù)的誤解與恐懼,促進合成生物技術(shù)的良性發(fā)展。除此之外,還應(yīng)當(dāng)加強國際合作,進行經(jīng)驗與資源的互利共享,推動合成生物技術(shù)實現(xiàn)全球范圍的井噴式發(fā)展。未來合成生物技術(shù)的應(yīng)用將不僅僅局限在化工領(lǐng)域,我們可能利用這項技術(shù)來應(yīng)對包括能源危機和環(huán)境污染在內(nèi)的全球性挑戰(zhàn),這對全人類的命運走向是意義非凡的。
“兩個促進”,指的是促進產(chǎn)品高質(zhì)高效發(fā)展和促進法律法規(guī)健全發(fā)展。鋒利的工具需要有合適的外鞘來約束。制定相關(guān)的法律法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn),規(guī)范合成生物技術(shù)的研究應(yīng)用,提高生產(chǎn)效率與產(chǎn)品質(zhì)量,推動廣泛應(yīng)用,時刻保障生物合成產(chǎn)品的安全性與環(huán)保性,才能促進合成生物技術(shù)的良性發(fā)展。
蔣麗剛:我對合成生物技術(shù)發(fā)展的期待正如華睿生物品牌主張“合成萬物精華,滋養(yǎng)生命魅力” 一樣,期待合成生物技術(shù)的發(fā)展能夠讓原本昂貴的產(chǎn)品飛入尋常百姓家,健康美麗長壽人人皆可得。同時也希望通過合成生物學(xué)技術(shù)獲得的原料種類越來越多,產(chǎn)品質(zhì)量不斷提高,豐富人們的生活。
對于合成生物未來發(fā)展,我建議一是加強跨學(xué)科合作,因為合成生物技術(shù)是一個高度跨學(xué)科的領(lǐng)域,需要生物學(xué)、化學(xué)、計算機科學(xué)、工程學(xué)、人工智能等多個學(xué)科的知識和技能。因此,鼓勵跨學(xué)科的合作和交流對于推動技術(shù)發(fā)展至關(guān)重要。二是化妝品產(chǎn)業(yè)界應(yīng)積極與公眾進行溝通,提高公眾對合成生物技術(shù)的認(rèn)知;三是國家出臺鼓勵政策,尤其在食品端,加快合成生物學(xué)產(chǎn)品上市的審批速度,推動我國合成生物學(xué)技術(shù)的原創(chuàng)能力不斷提升。
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感謝各位專家參與本期的美妝沙龍的對話,我們期待合成生物技術(shù)在化妝品領(lǐng)域繼續(xù)為消費者帶來更多安全、高效、環(huán)保的產(chǎn)品。