江南大学教授康振：化妆品是生物制造技术应用最快的领域

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“化妆品行业是生物制造（合成生物）技术应用最快、受益最多的领域，这由行业属性决定——核心功能是‘锦上添花’，而非‘治病救人’。和医药行业相比，化妆品的技术验证和市场准入要求相对较低，使得新技术能够更快地实现应用并创造价值。”

近期，在北京市经开区举办的2025国际生物医药产业创新北京论坛的“化妆品监管科学与产业高质量发展论坛”中，江南大学产业技术研究院副院长、教育部国家级人才康振向动脉网表示。

江南大学产业技术研究院副院长、教育部长江学者特聘教授康振

在康振教授看来，生物制造作为一项变革性技术，与化妆品产业关联紧密，而且北京、上海、浙江、广东、山东等省市均已形成化妆品原料的生物制造优势布局。

“整个行业都正在从化工合成迈向‘生物化妆品’时代，过去我们依赖化学合成获取原料，如今，合成生物学结合人工智能，让我们能主动挖掘自然界珍贵的天然生物分子。”

“以胶原蛋白为例，在AI辅助下，我们未来有望实现人工设计氨基酸序列，开发出不仅保湿，更兼具抗氧化、美白等多重功效的胶原蛋白肽。这让我坚信，合成生物学将在化妆品原料生产中发挥越来越重要的作用。” 康振教授指出。

康振教授多年从事微生物合成生物学与生物制造研究，担任糖化学与生物技术教育部重点实验室副主任、江苏省生物技术协会青年专家委员会副主任，曾主持包括国家自然科学基金联合基金、国家重点研发课题、江苏省杰出青年基金等项目，成功转让透明质酸、硫酸软骨素、麦角硫因等12项生物制造技术。

合成生物学正为化妆品原料研发带来前所未有的机遇。

从技术层面来看，据康振教授分析，核心驱动力主要体现在两个方面。

一是极大地加快了原料创新的周期，将以往需要数年的发现与合成过程缩短至一年甚至几个月。

二是实现了对分子结构的生物修饰与功能重构，例如透明质酸作为结构相对简单的多糖分子，传统化学修饰方法存在局限，而现在可以通过合成生物学技术，以生物法对其分子结构进行精准修饰与功能“赋能”，这在此前是无法实现的。

“我们的工作核心就是构建肉眼看不见的微生物细胞工厂，通过发酵工程，这些微型工厂能高效生产出目标活性成分。与传统方式相比，生物制造克服了植物提取受季节气候制约、动物提取稳定性不足、化学合成效率有限等瓶颈。”

“生物制造产物因其源于天然、安全性高而更易被消费者接受，同时借助合成生物学技术，还能实现分子量调控与功效强化，对天然分子进行结构修饰，从而赋予其全新或更强大的功效，这是传统技术难以实现的。”康振教授表示。

在产业化应用层面，康振教授认为，中国合成生物学已展现出显著的全球竞争力。尽管在部分基础理论研究上美国仍保持领先，但我国在基因编辑技术、大规模发酵工程和完整的产业化体系等关键环节已形成领先优势，这种从实验室到工厂的高效转化能力，为中国带来了真正的机遇。目前基于合成生物学技术开发的美白、保湿、抗氧化等新型功效原料已成功应用于市场。

另外国内化妆品新原料的备案与注册数量日益增多，预示着行业创新将迎来爆发式增长。而且中国的人均化妆品消费水平与美、日等发达国家相比仍有较大提升空间，消费者——尤其是男性消费者——对美白、抗皱、抗氧化等功效型护肤品的需求持续增长，为产业提供了广阔的市场前景。

“在技术领先、政策利好与市场扩容的多重因素驱动下，中国美妆行业正步入强调科技自主创新与文化自信的3.0时代。”康振教授总结道。

中国美妆行业迈上新台阶离不开原料的改良。

原料可以说是美妆行业的“核心”元素，这一万亿级市场的发展主要依赖于两大核心——功效原料的创新与产品配方的优化，而配方的优化一定程度上也离不开原料的创新和成本优化。

康振教授告诉动脉网，合成生物学作为核心引擎，正通过持续不断的原料创新与功能赋能，全面推动着美妆产业的升级与高质量发展。

据介绍，以透明质酸（玻尿酸）为例，陈坚院士团队康振教授课题组针对透明质酸的传统生产困境取得了重要突破，过去透明质酸的传统生产方式存在发酵水平低（约10克/升）且分子量不可控两大核心难题，但研究人员围绕产量提升与糖链精准控制，开发了创新策略并挖掘了新型的、全球首创的酶，在国际上首次实现了透明质酸分子量的可控调节与发酵产能的突破。

“相关技术已许可给全球领先的生产企业，此前基于我们技术的第三代玻尿酸发酵水平已达74克/升，位居国际前列，而近期我们再次取得重大进展，将发酵水平突破至100克/升。这一系列成果的取得离不开与企业的紧密对接，正是这种产学研联动的合作方式，让我们的研究方向更明确，真正解决了产业中的关键问题。”康振教授指出。

另外值得关注的是，在上述透明质酸研发突破过程中，康振教授课题组还挖掘出了全球首创的透明质酸水解酶。

据介绍，由于哺乳类动物和细菌来源的透明质酸酶催化性能不佳，为获得能精准切割透明质酸糖链、控制其分子量的高效酶，康振教授等研究人员就将目光投向了自然界，基于一篇上世纪五六十年代的报道，最终从水蛭（俗称蚂蟥）中找到了解决方案——水蛭在吸血时分泌的透明质酸酶能高效水解组织，且不易被察觉。

康振教授团队采用分子生物学技术，在国际上首次破译水蛭源的透明质酸水解酶编码基因，随后将该基因在酵母体系中实现了高效分泌表达，所得酶的水解活性极强。

“在实际应用中，该酶能快速水解高达数十克每升的透明质酸溶液，短短几十分钟内即可使其完全降解。通过精准控制酶反应时间，我们能够稳定获得从可控分子量的透明质酸。鉴于该酶的高活性，操作过程须注意避免接触到眼球造成伤害。”

与透明质酸相似，麦角硫因同样存在发酵水平较低的难题。

据了解，麦角硫因作为化妆品热门成分，其产业化一度受限于高昂的成本。过去发酵水平仅几克至十几克每升，导致生产成本高达每公斤3000-4000元，市场售价更是达到5000-8000元。如此高昂的价格，使得化妆品企业在配方中难以足量添加，成分在配料表中排名靠后，实际功效也因此受限。

值得期待的是，康振教授团队通过技术攻关，已成功将麦角硫因的发酵水平提升至47克每升，这一突破使其生产成本显著降至千元以下，成本的降低为化妆品企业大幅提高添加量创造了条件。

另外在药物与功能原料方面，康振教授团队在国际上率先实现了抗凝血药物肝素的生物全合成，其转化正在积极推进；硫酸软骨素技术已完成转让并进入中试放大阶段，预计相关产品不久将面世，这些成果未来均有望为化妆品新原料的开发提供强大支撑。

这两项原料的研发背后是研究人员长达十余年的坚守。

“2013年我们就开始了这些研发攻关，作为科研人员，我们自确立目标起，就需要以坚定的耐心面对漫长而艰辛的探索过程，可谓痛并快乐着。”

“以硫酸软骨素为例，我们在2018年实现了从0到1的突破，完成了从头合成，现在这项技术现已许可给国内知名合成生物企业，正朝着产业化方向快速发展。这充分表明，一旦实现关键技术突破，后续的产业化进程也将大大加快。”康振教授表示。

美妆行业有望在合成生物技术的加持下实现跨越式发展，但潜力远不止于此。据康振教授分析，合成生物技术有望在五大类化妆品原料方面进一步释放“能量”。

首先在表面活性剂领域：传统的化学合成法正被微生物法取代，未来糖脂、脂肽等新型表活可通过合成生物学体系高效合成，从而提升原料品质。

萜类化合物是另一大类重要原料：当前使用的香精香料多属此类，虽然植物提取是良好方式，但提取率低、规模化难，导致产品中添加量有限。国际市场对此高度重视，我国科研机构也已积极开展相关研究。

在原料功效方面，康振教授研究图团队致力于打造多功能集于一身的“六边形战士”。例如通过AI赋能，可设计出兼具抗菌、抗氧化和美白等多重功效的肽类，或开发具备全方位功效的胶原蛋白，这是合成生物学的重要优化方向。

与单一产物体系相比，未来还可实现微生物联产技术——让一个细胞同时生产透明质酸等多种目标物质。更进一步，甚至可以仿效白酒酿造，创建人工混菌体系，利用不同菌株的协同代谢，实现复杂天然产物的高效合成。

以及功能肽领域前景广阔：涵盖抗菌、抗氧化、抗紫外、免疫调节、美白等多重功效。研究方向正从传统的水解酶技术，转向全新人工功能肽的理性设计，以期获得功效更强、更全面的创新原料。

“传统化妆品产业链已难以满足消费者日益多样化和定制化的需求，这要求我们从分子功能重构、合成路径优化到原料制造，提供系统解决方案。合成生物制造具有高产、高稳定性、高一致性和高可控性的优势，能实现产业链的绿色重构与质量跃迁。”

“化妆品产业正朝着生物化妆品方向发展，原料的合成生物制造既是科学机遇，也是产业升级的必然，这是一个集健康与美丽于一体的阳光产业，具有无限发展潜力。”康振教授向动脉网表示。

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