2020 年中国功能性护肤品市场规模为 810 亿元，同比增长 9.46%，高于全球市场 6.11% 的增速。预测到 2023 年将突破千亿元。自不待言，功能性护肤品已经成为美妆市场中的主流趋势。
功能性护肤品以生物活性成分取胜。2021 年热门活性成分包括二裂酵母、大麻提取物 CBD、透明质酸钠、富勒烯、多肽类和灵芝等。近几年，四氢嘧啶（即依克多因）、麦角硫因成为明星抗氧化成分，出现在雅诗兰黛、倩碧、伊丽莎白雅顿等高端产品的成分列表中。
目前，国内布局四氢嘧啶和麦角硫因市场的公司包括中科欣扬、华熙生物科技、天津中科诺识、泰州天鸿生化、成都健腾生物、西安赛邦生物等。
其中，中科欣扬专注于全球的医疗、食品和化妆品功能性原料开发，是国内最早一批专注于利用合成生物学技术，打造微生物细胞工厂的公司。
图 | 中科欣扬融资一览（来源：中科欣扬）
2015 年，在中科院生物所董亮博士与资深投行人士董欣欣的推动下，中科欣扬落地深圳。除深圳总部外，还在无锡及上海分别设有生产基地、子公司。2 月 23 日，该公司完成由中金资本旗下中金佳泰叁期基金领投的近 2 亿元 B 轮融资。
据悉，资金将用于中科欣扬合成生物学自动化工程平台（SIYO-AI）和反脆弱生物平台（SIYO-AF）的升级改造，加快深圳合成生物学智造基地项目一期建设投产，进一步扩充合成生物学研发博士团队和产业运营专家团队。
此次，生辉 SynBio 邀请到中科欣扬执行总裁兼首席技术官张山博士，来分享中科欣扬的发展及相关规划。
张山博士毕业于中国科学院微生物研究所，之后在美国俄勒冈医科大学开展博士后研究工作，长期从事微生物应用基础研究，利用酶工程、代谢工程和合成生物学技术和方法，探索并实现合成生物学产业化应用。
图 | 中科欣扬执行总裁兼首席技术官张山博士（来源：受访人提供）
已商业化三大产品
目前，中科欣扬已利用合成生物学技术成功研制了数十种生物活性原料，为国内外众多食品、护肤、医疗领域的头部企业提供原料和技术解决方案。而对于相关产品布局，中科欣扬则有自己的内在逻辑。
“这其实是一个不断摸索、不断学习的过程。得益于创始人团队以及核心研发人员的中科院微生物所工作和学习的专业背景，公司选定 SOD 作为开发的第一款原料。” 张山说道。
SOD 是超氧化物歧化酶，被视为人体内的 “清道夫”，在日化、保健、医疗、美容等领域广泛应用。传统植物提取方式生产的 SOD，耐受差，纯度低，常温无法保存，一旦受到周围环境、温度等影响，会快速失去活性，极大地限制了其发展。
中科欣扬公司研发人员对西南印度洋 3000 米深海的极端环境微生物进行筛选，获得的微生物菌株，能够发酵生产耐高温、耐酸碱、活性稳定、半衰期长的超稳定 SOD。其推出的产品 SYSTASE SOD，突破了冻干粉技术、包裹技术活性保留工艺的局限，同时大幅提升 SOD 稳定性和水溶性，打开了口服美容市场。
目前，中科欣扬 SYSTASE SOD 已经应用于医疗、食品及护肤品三大领域。
不过，公司在 SOD 开发或者市场化过程中也遇到了难点。张山说，“在早期传统 SOD 的影响下，很多消费者将其定位较低，但是不管怎样，这款产品走到现在还是克服困难，得到了一定的拓展。”
在 SOD 的基础上，中科欣扬紧接着选择了第二款产品四氢嘧啶。四氢嘧啶属于一种氨基酸衍生物，不仅是中科欣扬的明星产品，同时也是近两年成分界的 “新晋网红”。
四氢嘧啶作为广谱的细胞保护性的物质，广泛应用于化妆品、食品保鲜、医疗等领域。据华熙生物实验数据，低浓度的四氢嘧啶可显著提高成纤维细胞活性，促进其对胶原蛋白的产生。10mg/ml （约 1%）的四氢嘧啶可将胶原蛋白的合成量提高到原来的 5 倍左右。
实际上，其在化妆品行业的研究和应用已经有 30 多年，1993 年，德国生物技术公司 Bitop 成立，开始针对四氢嘧啶的提取和生产技术进行研究，并与德国医药公司默克合作，通过发酵法生产出了四氢嘧啶。彼时，四氢嘧啶的生产和应用专利分别掌握在 Bitop 和默克两家公司手中。
2019 年，默克申请的《化妆品配方中使用四氢嘧啶或者四氢嘧啶衍生物》的 PCT 国际专利到期，国内外品牌开始应用四氢嘧啶，因此带动其原料市场的开发。中科欣扬也跻身于这个热门赛道。
张山介绍道，中科欣扬利用极端嗜盐微生物菌株发酵生产四氢嘧啶，现已完成一代菌株的技术升级，实现了二代生产菌株的构建和工业化应用，产量为同类产品中最高水平。
凭借 SOD 和四氢嘧啶产品上市，中科欣扬积累了一批稳定的客户，开发产品的目光从聚焦产品本身，逐渐延伸至市场需求，再结合本身的研发主线，公司又迅速实现了第三个商业化的产品 —— 麦角硫因的开发。
这种天然氨基酸广泛分布于自然界的动植物、微生物体内，具有抗氧化、抗衰老等多种功能，由雅诗兰黛品牌最早作为核心成分开发。在食品、医药、保健品等领域均有良好的应用前景。
早年，麦角硫因多采用化学合成法和生物提取法制备，但存在成本高、工艺困难等不足，这也导致目前全球麦角硫因生产企业仍较少。
中科欣扬则通过自己特有的合成生物学平台实现了麦角硫因的生物合成，通过代谢调控等发酵过程控制手段有效地提高麦角硫因的产率，降低生产成本。
业内专家也表示，生物发酵合成法以菌丝体深层发酵技术生物合成制备麦角硫因，是低成本规模化生产麦角硫因的主流方向。
张山还透露，除了已经商业化的三款原料外，公司还有多条管线在研，涉及化妆品、食品、医疗、农业、环保以及材料等多个领域。
实现产业闭环
中科欣扬 2015 年成立后，凭借不断摸索和学习，打造了自身特有的研发、生产模式。据张山介绍，“中科欣扬具有全球领先的极端环境菌株库、高通量自动化技术平台和三大研发生产基地，研发方面已搭建来自中科院、北大、清华、UC Berkeley、Wageningen UR 等国内外顶级高校和科研院所的核心研发团队。”
除了早年远赴青藏高原无人区、哥斯达黎加火山口、西南印度洋海底火山口等极端环境进行科考，从土样、水样中收集各种极端环境微生物资源之外，该公司还获得了中科院微生物所授权商用的微生物资源库。
在收集微生物的同时，研发团队对微生物进行宏基因组测序分析，获得了大量 DNA 数据。截至目前已收集菌株 1 万株以上，积累 DNA 数据 200G 以上。在此基础上，公司建立了一整套商业用途的极端环境微生物基因组数据库和实体库，为合成生物学开发提供了丰富而又独特的合成生物学元件。
张山表示，“目前该极端环境菌株库仅在公司内部使用，开发程度也只是冰山一角。更多资源的开发有赖于更多管线的布局，也有赖于对已积累数据的深入分析和利用。”
“公司还在努力打造生物工程化的平台和工程生物化的平台。生物工程化包括自动化工程和信息化工程。自动化工程平台可以快速、低成本、多循环地完成 “设计 - 构建 - 测试 - 学习” 这一闭环，加速合成生物学的开发。同时，我们也希望将工程化的模块利用生物的进化来实现工程化平台的优化和升级。”
借助上述平台，中科欣扬建立了从菌株开发到工艺优化包括分离纯化，以及功效评价的一整套研发和开发体系，帮助团队快速实现从一个想法到最终产品落地的过程，也是业界内率先完成产业闭环的合成生物学公司。
出色的研发与开发实力以及完善的生产链条，也为中科欣扬催生出一套成熟的商业模式。
“公司不仅利用合成生物学技术平台，为客户进行定制化的产品开发；也可以为客户提供从定制化的原料到相应配方的一整套服务，最终产品接近于成品，客户可以贴上自己的标签后进行销售。” 张山介绍道。
“中科欣扬在研发端和市场端都布置了相关的合作计划。研发端将积极与国内顶尖的科研院所，包括中科院、中国农大、哈尔滨工业大学和深圳先进院等建立合作；市场端将从化妆品和食品领域拓展至农业领域。” 他补充道。
参考资料：
https://www.sohu.com/a/448848687_436243
https://www.163.com/dy/article/GJ8BPUOM0518L346.html
https://open.toutiao.com/a6972459769902694925/
https://m.sjgle.com/article/article_id/49993.html
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