作为一种重要的生命物质,人体中所含透明质酸(俗称:玻尿酸)仅15克。
作为一种原料,玻尿酸曾极为昂贵——当年从日本进口的医药级玻尿酸价格高达90~100万人民币一公斤。
无论是在生物医药界,还是在化妆品界,从“高不可攀”到“飞入寻常百姓家”,玻尿酸都是“原料科研创新-应用产业化”这一课题的绝佳典范。
作为玻尿酸原料产业化的重要推手,华熙生物首席科学家郭学平博士,师承国内最早研究玻尿酸的张天民教授。跟着导师入行,郭学平一头扎进玻尿酸研发已近40年,如今已是这个领域的标志性人物。
通过持续的科研创新,郭学平带领他的团队推动了玻尿酸制备技术的飞跃式发展,以自研微生物发酵法驱动玻尿酸原料的规模化生产与应用,将其年产能提升上千倍——高居云端的价格因此而持续下跌,中国人彻底实现“玻尿酸自由”。
在华熙生物抢占全球40%以上玻尿酸市场份额的征程中,郭学平作为集团科研掌舵者有力地推动透明质酸更广泛地应用于医药、化妆品、食品等行业,也摸索出来行之有效的产研融合之道,如今更致力于将发酵技术与合成生物学技术平台化,以期推动胶原蛋白、依克多因等其他生物活性物的规模化应用。
玻尿酸的产业化传奇,就像一股飓风冲击着市场,也带给人们无尽的思索:
在众多国产化妆品原料中,为什么玻尿酸成为了领跑出圈的那一个?
玻尿酸国产化之前,国际上已不乏知名企业研究这一原料、珠玉在前,为什么中国人最终后来居上、占据全球市场的绝大份额?
其他原料能否复制玻尿酸的产业传奇?
2024年初春,在济南华熙生物研发中心,在与美妆头条董事长、BCTT化妆品产业研究中心主任张兵武交流过程中,郭学平博士将这些问题娓娓道来。
透明质酸产业化
张兵武
您深耕透明质酸这一领域已经快40年,获得过许多瞩目的成就。您是怎么进入透明质酸这个领域的呢?
郭学平:和透明质酸结缘,与我的老师张天民教授有关。张天民教授是国内最早研究透明质酸的科学家之一,大概是在20世纪80年代初,他便开始了透明质酸的制备研究,并成功从人的脐带和鸡冠中提取出透明质酸。我是他1984级的研究生,就读生化制药学科。受他影响,便开始了研究透明质酸的进程。
透明质酸是典型的生化药物。当时,生化制药的狭义定义是,从动物组织提取某种药物成分,如猪小肠里提取肝素钠,猪胃里提取胃蛋白酶,透明质酸从鸡冠子中提取,制备成本高昂。当时化妆品、医美尚未广泛兴起,所以透明质酸最初主要应用在医疗领域。
张兵武
透明质酸由美国人发现,我国科学家对透明质酸的主要贡献是什么?
郭学平:透明质酸,是美国人发现并首先开始研究的,1934年从牛眼玻璃体中分离出透明质酸。其实我们最大的贡献在于运用发酵技术突破提取来源的限制。鸡冠中能提取出透明质酸的量非常少,很难满足全球上千吨的需求。微生物发酵技术极大地提高了透明质酸的生产效率,解除资源限制,拓宽了获取来源,从而使得透明质酸的产量成倍提升。
从市场驱动力来讲,我们把透明质酸昂贵的价格“打”下来了。以前,化妆品级的透明质酸原料大概是3万元每公斤,医药级的大概是10万美金每公斤,价格十分高昂。随着发酵产率提高、规模扩大,价格一直在往下走,达到非常亲民的水平,应了那句“旧时王谢堂前燕,飞入寻常百姓家”,让每个消费者都能用得起、用得好。
张兵武
透明质酸实现产业化之后,迅速为大众所认知,并掀起了一股热潮。透明质酸领域在国际上的评价发生什么变化,有什么反馈?
郭学平:随着产能扩大,销售市场也在扩大。2003年,华熙生物开始进入国际市场,获得国际上众多著名企业的认可,市场影响力不断扩大,到2007年左右,华熙生物的市场占有率实现第一,成为全球规模最大的透明质酸生产商。根据弗若斯特沙利文数据,2021年华熙生物的透明质酸原料销量占全球市场的44%。
在此之前,日本、欧洲的市场占有率最高,最先实现化妆品应用是日本资生堂。上世纪八十年代中期,日本资生堂便实现了“发酵法”生产透明质酸的工业化,并成功地应用于化妆品生产中。由于资生堂并没有专注透明质酸这一原料,他们的目标是终端化妆品市场,随着华熙生物的竞争优势扩大,透明质酸对他们来说变得“鸡肋”,效益不明显,逐渐关停了透明质酸业务,最后被我们“后来者居上”了。
为什么透明质酸能出圈?
张兵武
以前美妆行业对透明质酸原料的关注度并不是很高,如今火遍大江南北。整个行业是什么时候开始高度关注透明质酸?
郭学平:我认为行业对透明质酸的关注是从2015年左右开始逐渐攀升,2020年,华熙生物、爱美客、昊海生科三家公司陆续上市,大众对透明质酸这一物质的关注达到顶峰。此时资本介入,消费者密切关注,产业、消费者和资本市场的同频共振,让行业开始注意并审视透明质酸这一神奇成分。
一开始,华熙生物作为原料型企业,消费者关注度并不高。直到2012年,华熙生物做出了国内第一款透明质酸填充剂,标志着华熙生物正式涉足医疗和医美市场,顺利进入终端市场,实现了从原料向终端产品业务的拓展。除此之外,我还提出下一步要进入化妆品领域,直接触达消费者。在医美赛道上培养的消费者高黏合度,为华熙生物迅速打入化妆品市场奠定了厚实的消费群体基础。
张兵武
为什么透明质酸原料会率先跑出来,并吸引众多跟随者进入原料领域?未来,像胶原蛋白这些成分能否成为下一个像“透明质酸”这样的现象级产品?
郭学平:胶原蛋白和透明质酸的发展逻辑正好相反。实际上,胶原蛋白的兴起比透明质酸要早,它在化妆品应用的热潮尚未兴起时,口服胶原蛋白便已经在保健食品领域火过一段时间了,那时候的胶原都是动物提取的,来源广,价格低廉,便宜的就几十块一公斤,贵一点的就一两百块每公斤,原料价格比透明质酸便宜得多。
在这种背景下,用发酵的技术做胶原蛋白,意义不大。而透明质酸的发酵技术和产业化,具有很强的市场竞争力和市场驱动力。即便每升只发酵出1克透明质酸,也比从鸡冠中提取的成本要低得多,目前每升可以发酵出十几克的透明质酸,所以其生产成本大幅下降,可以为化妆品和美容行业提供质优价廉的产品。这样做出来的产品才是有市场竞争力的,也有持续优化产量的动力,促使我们一直做下去,往上走。
张兵武
有哪些因素使得透明质酸比其他成分备受关注?
郭学平:首先,它是我们人体的一种物质;其次,可以大规模低成本生产;最后,它具备鲜明美容功效。这几个现实条件加起来,很少有原料能符合。都说“江山代有才人出,各领风骚数百年”,这种东西不是随随便便一个物质,就参与身体的构建和代谢。身体里固有的这些物质是经过上亿年,甚至几十亿年的生物进化,从而发挥各种生理功能,很难随随便便被更新掉。
张兵武
就透明质酸的应用前景,你觉得未来在哪些渠道,如医美、生活美容等的可能性会更大一点?
郭学平:我觉得都会有扩张。首先在化妆品领域,透明质酸从一个网红级的成分逐渐变成了基础原料,就像空气、阳光一样,是生活中的基础部分。在华熙生物备案的产品中,含有透明质酸的化妆品占比是非常高的,可以说它是除了基础大料外,添加量是最多的。
在医美领域,透明质酸是填充剂中不可或缺的一部分。随着时代发展、技术迭代,虽然成分组合和填充剂生产技术会不断更新,但透明质酸作为基本原料,不会被替代。比如现在的产品添加氨基酸、抗氧剂、胶原蛋白等各种成分,但里面肯定还要加透明质酸。
基于市场需求的研发
张兵武
华熙生物作为透明质酸的领头羊,在透明质酸的研发上接下来有哪些新方向?有怎样的提升?
郭学平:研发,一定是和生物科技发展所结合,融合发展应用型的技术。比如,我们现在的重点是合成生物学,它代表着生物科技的最高水平,我们必须把它融入透明质酸的发酵中,才能保持领先地位。研发就是要与时代同频,吸取能为你所用的先进的前沿科技。
透明质酸作为华熙生物安家立命的一种物质,我们必须一直扛着这面旗帜,并且在此技术平台上去研发新的活性物质。现在华熙生物也不只做玻尿酸,未来肯定还要向不同的领域延伸、拓展,做一些创新性的工作。
张兵武
目前华熙生物的研发团队有多少人?您作为首席科学家主要负责哪方面工作?
郭学平:超600人。现在公司发展比较快,仅济南就接近300人,我们还有上海功能性护肤品研发中心、无锡的的功能食品基础研究中心、北京的合成生物学国际创新研发中心等研发型基地。我们还收购了法国的一个研发型公司,用作面部年轻化实验室,收购过来后五六年间业务量翻了十倍。
从医药、医美、功能性食品,再到直接提供原料的toB业务,我需要根据华熙生物业务领域的发展去规划、布局研发方向。主要是以市场为导向,市场需要什么,我们就研发什么。接下来还要联合高校的力量,形成产学研共创的局面,促进基础创新。
张兵武
您怎么看待本土国货品牌的化妆品研发跟国际品牌研发之间的距离,或者说有没有差距?
郭学平:肯定是有距离的。比如说品牌建设,品牌需要积累,需要时间的沉淀,不可能一夜之间就造出全球知名的品牌,一定是遵循规律,不能急功近利,得有独特性,品牌不是模仿出来的。纵观全球知名品牌,各有特点。你要学人家的东西,但不能是一味的模仿,要有自己的创新,坚持长期主义精心打磨产品,经过安全性、功效性评测,最后将最好的东西呈现给消费者,对消费者负责,而不是说草率的弄出配方,欺瞒消费者。
产品、功效、体验感、时尚度缺一不可,而不是简简单单的水或乳。因此,你必须认认真真去做事。你的品牌利益、企业愿景、企业文化等等,都是要围绕着消费者去进行,要怎么提高消费者美的感觉,改善消费者的产品认知。
关于原料科技与应用
张兵武
您是怎么看合成生物在未来原料产业发展过程中的价值和作用?
郭学平:合成生物学,是未来生物科技方向性的学科。过去合成生物学学术研究最多是在医学方面应用怎么治病,包括用基因疗法来治病,都是合成生物学的研究内容。另外一个重要应用是生物制造方面,本质上是利用细胞、微生物来生产人们想要的东西。
合成生物学和微生物发酵结合,使得许多步骤能在实验室完成,通过人为改变基因从而获取所需物质,大大地优化生产效率和产能。在这个过程中,我也可以生产其它物质,“万物皆可合成”。但是,我们还有很长的路要走,就像西天取经一样,不是一天两天就能到的,但我们知道往哪走,就能到达。
实际上,目前我国的合成生物学技术才刚起步,以前主要是高校教授、国家专家在研究,也就是近10年布局企业开始增多,合成生物学开始大热起来。
张兵武
国产原料应用有哪些需要注意的问题,您有什么建议?
郭学平:发展空间还是比较大的。目前还是化妆品原料国产化的开端,天然特色植物来源、发酵两者结合将会是发展风口。从品牌发展道路来看,我们需要先有创新原料和知识产权,再在市场上适当地推广独特原料。你想要做品牌的话,就必须有自己独一无二的原料,如果跟着别的品牌走,就永远落后于人。此外,在推广这一块上还有许多要提升的地方,要重视应用推广。往往原料企业研发出一个新原料,却不知道如何去应用,与品牌绑定便显得至关重要。品牌在终端产品中宣传,突出创新原料,做好传播工作,美妆市场的新品往往就是这样诞生的。
张兵武
有部分企业看到华熙生物做原料成功了,做消费品牌也很成功,大家开始“跟风”,您觉得这种可复制性强吗?
郭学平:市场千变万化,或许某一节点、某一时机,正好促成某一品牌或者某一爆品的产生。好像积累到某一个点上,一下就成功了,即所谓厚积薄发。但很多东西是很难复制的,当时的情景、市场的机遇、研发的积累、产品经验等要素几乎无法重现。