中国化妆品行业近年发展迅猛，我国已成为世界第二大化妆品消费市场。数据显示，2021年我国化妆品市场规模首次突破4000亿元，2023年将达1.1万亿元。
与庞大市场前景不对称的是，因我国化妆品行业起步较晚，国内在化妆品产业的关键环节“原料”方面的自主研发创新能力还远远不足，这导致我国化妆品生产原料长期依赖进口。
数据显示，目前欧盟可使用的化妆品原料种类是30000多种，美国是27500种，而我仅有8900多种，不足欧美的1/3。这不利于我国企业参与国际竞争与合作，也严重制约我国本土化妆品产业发展。
作为化妆品行业发展的根基，如何开发自主的“中国芯”原料成为我国化妆品产业高质量发展的重要课题之一。对此，中国工程院院士、江南大学教授陈坚指出：“通过以合成生物学为核心的生物制造实现化妆品原料的生产制造”。
合成生物实现化妆品原料的生物制造
如今，化妆品原料的获取方式已经从过去传统的动物提取、植物提取、化学合成等逐步迈向“生物制造”。
据陈坚介绍，化妆品原料的生物制造过程，是利用各种生物质或非生物质的原料，通过微生物细胞或酶在生物反应器里面生产各种用于不同护肤类、彩妆类、口腔的、毛发类等产品，可以起到美白、控油、润肤、保湿的作用。
“目前与生物制造技术相关的部分生物化妆品原料已经应用在市场上，包括透明质酸、二裂酵母的发酵产物、酵母发酵的滤液、提取物等。”陈坚强调：“生物制造已在很多大牌化妆品的原料中起到重要支撑作用。”
而在化妆品原料的生物制造过程中，也难免存在一些问题和痛点，对此，陈坚表示：“目前主要有三个问题：产量、效率和生产强度，即目的产物的产量、产品的转化效率和生产过程的强度。”
“这些问题都涉及到核心细胞功能的构建。”陈坚强调，“解决方法是利用合成生物技术构建细胞工厂，实现真正从原料端通过细胞的转化，变成我们想要得到的产品。”
作为生命科学的第三次革命、认识生命的新钥匙和改变未来的颠覆性技术，合成生物技术是新一代生物技术的基石，也是当下生物科技热点。据悉，合成生物技术能够通过细胞工厂生产万物，具备降本增效、绿色低碳等优势，可广泛应用在护肤品、食品、农业、能源等领域。目前，在化妆品领域，已有多家国际企业入局，国内以华熙生物为代表的企业也开始进行合成生物的战略部署。
关于合成生物技术如何赋能化妆品原料研发，陈坚介绍：“合成生物学用于化妆品原料的生产主要是构建细胞工厂，它的目标有三个方面：一是要快速地实现已知化妆品原料的制造;二是实现生产已经制造但难度较大的化妆品原料;三是挖掘探寻具有新性能的化妆品原料。”
“尤其第三个方面，我们还有很多潜力需要挖掘。”陈坚强调，“合成生物学用于化妆品非常值得我们探究。用合成生物学开发化妆品原料，上市速度和市场演变可以更快，这意味着更强的创新和更快的产品迭代、更强的增长潜力以及更具想象力的市场空间。”
关注透明质酸潜在新作用
而在众多生物制造的化妆品原料中，陈坚强调“要特别关注透明质酸潜在的新作用。”
据悉，透明质酸，俗称玻尿酸，又称玻璃酸钠，是人体自有物质，具有良好的保水性、润滑性、黏弹性、生物降解性和生物相容性等理化性能和生物功能。在化妆品中应用广泛，有调研显示，80%的护肤品中都含有透明质酸。而我国是全球透明质酸最大的产销国，占据全球82%的市场份额。其中，华熙生物是全球最大的透明质酸研发、生产、销售企业。
全球透明质酸产业共生过四次产业革命，分别是“动物提取法获取透明质酸、微生物发酵法规模化生产透明质酸、酶切法制备寡聚透明质酸、合成生物技术生产透明质酸”，其中后面三次发生在中国企业华熙生物。
“一个产品的广泛应用是跟科技创新紧密相联的。”陈坚指出，当初最早透明质酸一公斤市场售价1万块，价格昂贵限制了它的应用。随着不断的技术创新，企业进入以后，规模做大以后，成本下降，应用面就铺开了，这种规律是非常明确的。
“规模化以后、成本下降以后，企业还要把这一物质进行不断地修饰、改进”陈坚指出，原来是纯的透明质酸，但是要用到产品中，就要对它的结构进行一定的改变，不同的应用场景需要有不同的技术去支撑它，但是核心还是透明质酸。”
据介绍，陈坚及其团队角度正针对两个方向进行透明质酸的有关研究。一是深入研究透明质酸进入人体的作用机制，涉及到不同分子量大小透明质酸的不同作用，比如口服透明质酸多大的分子量比较适合，及透明质酸的摄入量的问题。陈坚看好透明质酸功能性食品的发展，他指出，目前全球大约有2000多种透明质酸食品，我国也已经批准透明质酸可应用于六类普通食品添加，今后功能性食品在中国的市场及前景巨大。
二是研究透明质酸与其他生物材料的结合应用。如把透明质酸与其他的多糖、多肽合成，进而制造很多的生物材料，应用到组织工程等领域。
在科学技术和底层研究不断发展进步的同时，有关生物技术及相关物质的科普工作也在推进，在日前召开的中国(济南)透明质酸产业大会上，多家单位共同倡议发起“6.3透明质酸健康日”，以提升透明质酸物质认知，实现透明质酸科普。而未来随着科学研究、生物制造、物质科普的同期加码，我国化妆品产业，特别是原料的创新有望实现更好的发展。
