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一个分子的“奇妙旅程”——来自透明质酸产业的观察
2021年04月22日 09:56 来源:新华网

  新华社北京4月21日电 题:一个分子的“奇妙旅程”——来自透明质酸产业的观察

  新华社记者张辛欣

  透明质酸,这个看似生僻的化学词语,其实和你我息息相关。从眼药水、护肤品到医疗药品、食品,衣食住行的很多场合,都有它的身影。

  我国已发展为全球最大的透明质酸原料生产销售国。当小分子遇上完整的工业体系和超大的市场,供给的变革不仅带来消费的升级,很多产业也因此发生着“化学反应”。

  这个小分子会带来怎样的“奇妙旅程”?我们一起来探寻。

  小分子“牵出”哪些大产业

  车间外,妆容精致的主播正在展示保湿面膜;车间内,无菌灌装设备将透明质酸护肤品智能生产、一次成型。

  市场“搬”进了工厂。在华熙生物的别样“直播间”里,先进制造与新零售的“融合”不仅实现了销售“爆款”,也让更多网友直观感受透明质酸的生产,走近这个与生活紧密相关的小分子。

  透明质酸又称玻璃酸,俗称玻尿酸,是人体内的自源性物质,广泛存在于关节腔、皮肤、软骨等组织中,因良好的保水性、润滑性等特点,具有很高的临床和应用价值。

  全球科学人士很早就开始了对它的研究。早期是从鸡冠中提取,每千克产品价格一度高达百万元。20世纪90年代,华熙生物首席科学家郭学平团队通过自主研发,实现微生物发酵法生产透明质酸。

  技术的创新和产业化将成本极大降低,让我国摆脱进口依赖,成为世界最大的透明质酸原料生产国。2019年,我国透明质酸原料的总销量占全球的比例超过80%,仅华熙生物就占据全球近40%的原料市场份额。

  通过自主研发的酶切技术对分子链“定制”裁剪,这个小分子撬动了产业的大空间。

  “透明质酸分子量大小不同,应用有很大差别。比如,眼科手术用粘弹剂需要较大分子量,化妆品则要求极小分子量实现透皮吸收。”郭学平说,酶切技术的突破,让我国率先实现对这个小分子的“定制”应用。

  从骨科、眼科手术到护肤品、药品、功能性食品,透明质酸应用不断拓展。天眼查数据显示,目前我国有超过200家透明质酸相关企业。从原料生产、医药包材到终端产品,产业生态不断完善。

  “从买全球到卖全球,小分子牵出了大产业,也见证了我国原料工业的创新与升级。”山东大学药学院教授臧恒昌说。

  小分子“蕴含”怎样新消费

  小分子做出大市场,除了技术和产业的积累,还需要不少门道。

  一只刷屏的故宫口红,让很多人知道了华熙生物,并开始关注透明质酸在彩妆领域的“大身手”。

  “对原料企业而言,很重要的功课就是告诉大家,材料可以怎么用。”华熙生物副总经理高亦说,为争取下游客户,也为开拓消费市场,2018年,企业将目光聚焦活跃的彩妆领域,尝试从口红做起。

  从郎窑、青花等瓷器中寻找膏体配色灵感,将海水江崖、梅兰竹菊等纹样“印刻”在包装上……调试分子含量的同时,原料商做起了文创。

  寻访历史专家、服装设计师,42本典籍的凝练、8个月的尝试……故宫口红一经推出成为“爆款”。透明质酸在彩妆领域的应用,大范围推开。

  将小分子做成“爆款”产品,不只因为文创。

  精准对接需求,根据皮肤状态个性化配置护肤品;优化使用感觉,将透明质酸应用到纸巾、面料……抓住消费升级趋势,从原料端推动的新消费,方兴未艾。

  我国明确提出,“十四五”时期,要培育新型消费。鼓励定制、体验、智能、时尚消费等新模式新业态发展。

  不久前,国家卫健委发布公告,批准由华熙生物申报的透明质酸钠为新食品原料。专家表示,这将改变以往透明质酸食品主要依靠海淘的局面,提升国产食品行业的产品品质,促进消费升级。

  第三方研究机构Frost&Sullivan研究显示,预计2024年全球食品级透明质酸终端产品市场将达约4.8亿美元。以食品为代表,这个小分子在大健康领域的新消费快速拓展。

  小分子将拓出哪些新空间

  “以前的菌种筛选大多通过传统的随机诱变。现在,我们尝试用基因编辑方式精准改变菌种的相关基因,提高透明质酸发酵水平。”在华熙生物实验室里,郭学平告诉记者,最新的技术可以实现每升发酵液提取70克透明质酸,是目前产业化效率的4倍。“我们正联合高校、研究机构进行升级。”

  技术的一小步,产业的一大步。

  如果说效率的提升将大幅降低原料生产成本,为大规模应用提供基础,那么交联等技术的优化升级,则让这个小分子可以融入更多前沿领域。

  再生医学就是其中之一。

  郭学平说,通过交联技术让众多分子“粘合”,透明质酸可作为生物载体支持体内细胞培养、组织修复与再生。“也许未来,透明质酸和衍生物可以成为3D打印的材料,在再生医学领域大范围应用。”

  “小分子量的透明质酸可作为靶向药物研发产品,在肿瘤治疗领域发挥作用。”臧恒昌说,在精准医疗领域,透明质酸同样“大有可为”。

  “可定制透明质酸原料的出现,让应用逐步拓展到软组织填充剂等更复杂的场景中,口服透明质酸市场也在打开。”兰州生物技术开发公司负责人吴强告诉记者,利用透明质酸原料发酵工艺及微生物相关技术改善土壤质量,控制水污染等研究也在开展。

  生物技术、功能性食品、创新药……随着我们对透明质酸了解的深入,这个小分子的未来应用不断展开。“随着技术的创新、产业生态的完善,这个小分子将为经济发展拓出更多空间。”臧恒昌说。

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