导读：又一种新型重组胶原蛋白从实验室走向市场。
作者|《未来迹》子木
(资料图片仅供参考)
近日，一家叫“未名拾光”的公司获得中信资本、真格基金等知名投资机构亿元投资的消息刷了屏。
据《未来迹Future Beauty》统计，从2022年10月18日到20日的短短三天时间内，至少有包括证券日报网、亿欧网、金融界、北青网、21世纪经济报道等数十家财经媒体和垂类自媒体对其进行了报道。
更让人意外的是，查询工商注册信息发现，这家全称为“北京未名拾光生物技术有限公司 ”的企业，成立于2021年5月21日，去年11月份已经拿到了5000万元的Pre-A轮投资。
这也意味着这家成立只有17个月的公司，已经累计获得了超过1.5亿元的投资，并且全部由知名财务投资机构领投。这在资本市场逐渐趋冷的大环境中，并不多见。
“未名拾光”究竟是一家什么企业？又有何特殊之处？
掌握了“造物主工具”的博士们
公开资料显示，“未名拾光”是一家美妆个护领域的生物活性材料研发商，致力于研发新的医美和护肤原材料。公司致力于发掘高价值生物活性成分，并依托下一代生物合成技术实现生物活性材料的低碳制造生产，为下游客户提供优质、安全、有效、绿色的原料。
另据《未来迹Future Beauty》调查，“未名拾光”创始人赵亚冉是一名毕业于北京大学的生物技术博士。公司另外3名联创也均为北京大学或者清华大学的生物技术和化学工程博士。公司目前共有接近100名员工，其中研发人员接近80%。
制图：未来迹
“未名拾光”目前已经获得了三轮融资，其天使轮由真格基金和嘉程资本领投，随后弘毅创投领投了总金额5000万元的Pre-A轮融资，10月18日刚刚完成的是总金额1亿元的A轮融资，由中信资本领投。
“在资本眼中，这是一个典型的‘高潜力博士团队’的组合。真格、弘毅创投、中信资本这些投资机构，都是在日化和医美行业有资源的，先后投资过完美日记、观夏、仪菲集团、悠可等众多美妆品牌和服务公司。除此之外，合成生物相关产业，也是当下投资的热门。”某投资机构负责人说。
据江南大学生物工程学院教授、中国工程院院士陈坚介绍：合成生物学又称工程生物学是以工程化设计理念，对生物体进行有目标的设计、改造乃至重新组合的一个全新学科。从1960年代开始，全球合成生物学研究已经进行了60多年，目前正处于应用爆发期，其应用领域已经开始从高附加值产品向大宗商品转变。未来，通过合成生物技术，可以制造人们日常生活中所使用的几乎所有东西，从药物到燃料再到塑料。
“合成生物目前的优势是非常明显的，例如用传统的植物提取方法生产青蒿素，每公斤会产生5吨废水、废渣和0.5立方米的有机溶液污染，满足全球需求需要种植120万亩青蒿；但如果用生物合成技术生产青蒿素，100立方米的发酵罐的产量就相当于5万亩种植的产量。”陈坚院士说。
由于合成生物技术广泛的应用前景，人们也因此戏称那些合成生物学的研究者们为掌握了“造物主工具”的人，他们也因此成了资本市场的香饽饽。
据Synbiobeta的数据，2021年全年合成生物学初创公司共吸引了近180亿美元融资，同比增长超过130%。
据《未来迹Future Beauty》统计，2022年1月至10月，国内至少有24家合成生物公司宣布完成了融资，其中有美妆和医美相关业务的公司占了半数。未名拾光是和其同期成立的公司中，累计获得投资金额最大的专注美妆和个护领域的合成生物技术公司。
据真格基金合伙人刘元透露：“秉承着‘投人’的投资理念，在见到创始人赵亚冉的第一面就做出了投资决定并签订了投资TS”。[1]
逐本、花皙蔻、赫丽尔斯等
众多品牌背后的原料供应商
和融资速度相对应的是快速的产业化布局。
据《未来迹Future Beauty》了解，除了实验室，未名拾光预计年内建成新的标准药用生产车间，并配有低温仓储车间，全自动化生产包装线以及全自动化产品质检系统。可以进行凝胶、液体、冻干粉等多种制剂形式的生产，并配备有预充针，西林瓶等全自动化灌装设备。
这意味着，未名拾光已经是一家具有原料开发、功效评价和原料生产能力的生物技术公司，而不简单是一个高科技合成生物实验室。
另据了解，包括逐本、赫丽尔斯、华熙生物、肤见、花皙蔻、毕生之研、安诺科斯、KATO 在内的多个知名品牌和企业都已经和未名拾光建立了合作关系。
其中，最值得关注的是和逐本的合作。
前不久，新锐美妆品牌逐本推出了两款新品，分别为主打抗衰的“初见呼吸精华”和主打修复的“不染茉莉小愈瓶”。《未来迹Future Beauty》在逐本品牌天猫旗舰店相关产品的详情页发现，这两款产品均由“未名拾光”提供技术支持。
图片来自逐本品牌天猫旗舰店“不染茉莉小愈瓶”产品详情页
这意味着，从2021年5月“未名拾光”成立，到2022年10月逐本品牌推出两款新品，仅仅17个月“未名拾光”的科研成果就已经从实验室走向了市场。
《未来迹Future Beauty》通过进一步的检索发现，“未名拾光”在逐本品牌这两款产品中提供的是两种完全不同的技术支持：
在“逐本初见呼吸精华”中，未名拾光提供的是“定制化的功效评价服务”；从逐本这款产品详情页所引用的数据不难发现，未名拾光不仅为其提供了基础的原料功效评价，还提供了很多定制化的评价服务。
比如在逐本这款产品的详情页中，有不少类似“24小时后加入3DRF细胞呼吸科技的细胞能量与对照组相比提升92.8%；24小时后加入3DRF细胞呼吸科技的细胞P16基因相对表达量减少79.1%，即抗老效果显著增强”等对某一特定物质的定性和定量分析的描述。
某功效评价实验室相关负责人表示：这种数据一般需要综合运用生物化学、细胞生物学、临床评价等多种方式，进行靶点锁定和机理梳理，才能拿到有说服力的数据。这说明未名拾光这家公司的功效评价能力是比较全面和系统的，对当下正在卷“科技”的品牌来说，是非常紧缺的一种能力。
而在“逐本不染茉莉小愈瓶”中，未名拾光提供的则是更为关键的产品核心成分——小分子XVII型胶原蛋白。
重组胶原蛋白是目前市场上的热门原料，科学家已经发现的胶原蛋白总共有29种，分别用拉丁字母I到XXIX进行编号[2]。在美容化妆品领域应用最多的是I型和III型胶原蛋白，“逐本不染茉莉小愈瓶”是首个应用XVII型胶原蛋白的护肤品。
如果回顾“I型和III型胶原蛋白”的产业化过程就会发现，一款化妆品新原料的产业化，需要经历从基础研究到应用研究再到工业标准化，然后经过商业标准化以及营销和渠道推广，才能最终走到消费者面前。这个过程往往少则数年，多则数十年，还不一定能保证成功。（可参考阅读：《重组胶原蛋白入选化工领域15 项“关键技术”背后的原料战争》）
图片来自中信证券研究部研报《美妆及商业行业化妆品原料专题——原料江湖，谁主沉浮》
而XVII型胶原蛋白，和I、III型胶原蛋白相比，又是比较特殊的一种。
COL17在皮肤中所处的位置
XVII 型胶原蛋白（COL17），又称Hemidesmosomes Fraction 4（HD4），现代科学研究表明，主要位于毛囊球部的毛囊干细胞以及表皮和真皮连接处的表皮干细胞（ESC） 中，是组成半桥粒的跨膜蛋白之一。[3]
它的N端位于表皮的细胞质中，C端则位于细胞外基质中（ECM）[4]。是表皮层和真皮层之间的信使，具有很好的抗衰老和一定的防脱发功效。[5]
东京医科齿科大学刘楠博士和她的导师西村栄美教授的多年研究发现：“干细胞竞争（stem cell competition）”对维持皮肤健康有非常重要的作用，而“干细胞竞争”又是由COL17驱动的。
这项研究表明，COL17表达水平较高的干细胞会对称分裂，并牢牢锚定于基底膜。这会和附近COL17表达水平较低的细胞形成竞争并将其排挤出去。从而以“优胜劣汰”的方式维持皮肤的健康。[6]
但随着年龄的增大或者受到紫外线等外界伤害，人体中COL17的表达量会不断下降，从而导致衰老的发生，因此补充COL17或者刺激COL17的再生对抗衰老有着特殊的意义。
但是，由于COL17在动物体内非常稀有，所以很难用传统的动植物提取法实现量产。即使是通过合成生物技术进行重组表达，也存在很高的技术门槛。
首先，由于XVII型胶原蛋白属于跨膜类胶原蛋白，有胞内区、跨膜区和胞外区，通过合成生物技术很难实现有效表达，并且很容易降解失活。另外，其由1497个氨基酸组成，分子量高达180Kda，除非是直接进行注射，几乎不可能透过皮肤被人体吸收。
所以，其在护肤品中的应用一般都会选择其中一部分氨基酸序列进行表达。但由此带来的难题是，在由1497个氨基酸组成的长序列中，到底选择哪一部分表达，能达到需要的效果？
除此之外，现有重组蛋白的“细胞工厂”以原核(大肠杆菌)表达系统，真核（毕赤酵母）表达系统、哺乳动物细胞表达系统和昆虫细胞(杆状病毒)表达系统四大类为主。究竟用哪一种“细胞工厂”表达哪部分氨基酸序列，才是性能和效益的最优解，也是一个很大的难题。[7]
目前，国内宣布能实现XVII型胶原蛋白量产的企业还只有未名拾光以及此前被资生堂战略投资的创健医疗。
那么，未名拾光是如何在短时间内实现了技术突破的呢？
正在被数字化和人工智能重构的研发和生产
陈家悦是未名拾光的联合创始人之一，主要负责护肤产品的研发，也是“活性肽发现技术”的专利发明人。据其介绍，团队的核心成员其实很早就在进行XVII型胶原蛋白相关理化特征的基础研究，到未名拾光成立的时候，又将“数字化和人工智能”的理念和工具引入了日常研究。“这不仅大大提高了我们的研发速度，使研发变得灵活且高效，还能通过数据反馈与机器学习形成实验闭环，不断优化设计方案。”陈家悦说。
据《未来迹Future Beauty》了解，陈家悦所说的“数字化和人工智能”的第一步是未名拾光构建的“生物多肽活性分子数据库”。
生物学家们很早就发现，所有蛋白质都是由大约20种氨基酸按照不同的排列组合构成的，而氨基酸序列又是由大约4种碱基按不同的排列组合指导合成的。
由此，生物学家们将DNA中的四种碱基用字母ATCG分别进行编码（RNA中的四种碱基对应的编码是AGCU），并将这四个编码按照每3个一组的方式，进行排列组合，每一个组合代表一种“氨基酸”。但由此可以得到64种不同的组合，而当时人们已知的氨基酸只有20种，因此，需要通过一系列实验，来排除其中44种无效组合。[8]
经过长时间的实验，1966年生物学家们终于破解了全部64种组合，并确定了碱基和氨基酸之间一一对应的编码关系。人们将这种对应的关系表成为“遗传密码”。并且，生物学家们还证明，无论是生物简单到只有一个细胞，还是复杂到和人一样，遗传密码都是一样的。[9]
这意味着从“遗传密码”入手，所有的蛋白质都能用一长串由“碱基”所对应的字母组成的编码来表示。
正是基于这一前提，据未名拾光提供给国家知识产权局的专利（CN202210456641 ）申请文件介绍，其先是将用来表达蛋白质构成的碱基序列编码从不易于计算机进行复杂计算的“ATCG”等人类英文语言，转换成了由“0和1”组成的计算机语言。
然后，按照每三个一组进行拆分，组成“碱基组”，最后对这些“碱基组”的所有排列组合进行筛选，找出那些不能组成有效氨基酸的组合并将其标记出来。剩下的“碱基组”就形成了和“氨基酸”的一一对应关系，至此相当于完成了所有“氨基酸”的数字化。
图片来自国家知识产权局官方网站
又由于“肽”是由不同数量的“氨基酸”组合而成，因此只需要将已经数字化的“氨基酸”组进行不同的排列组合，就能很快得出所有“多肽”完整的基因编码数据库。
据了解，未名拾光这个“生物多肽活性分子数据库”目前的数据量已经达到了百亿级别。
有了这个数据库，未名拾光在日常的科研中，不仅可以像查字典一样快速查询任意活性物的基因编码，还能根据一定的条件，对想要开发的活性物的基因编码进行“穷举”。然后利用高通量筛选技术进行排除，从而更快获得需要的活性物的基因编码。
据《未来迹Future Beauty》了解，基于同样的数字化理念，未名拾光从“发现功效活性分子”“设计构建目标分子”和“规模化生产”三个板块，对整个“产学研”过程进行了数字化和智能化改造，构成了其独有的“生物智造平台”。
未名拾光生物智造平台的主要板块
据陈家悦介绍，目前通过这个生物智造平台，对目标活性物的筛选效率是传统方法的100倍，筛选准确率是传统方法的40倍，而成本只有传统方法的1/10。
除此之外，未名拾光还建立了完善的功效评价体系，并与清华大学、北京大学等多所高等院校建立了联合实验室，以便充分利用社会资源，缩短基础科研的研发过程。
正是基于系统的数字化和智能化能力，未名拾光很快锁定了XVII型胶原蛋白1497个氨基酸中的关键活性位点，从而解决了用合成生物技术表达XVII型胶原蛋白的第一个难题——天然XVII型胶原蛋白分子量太大无法透皮吸收，必须找到其关键活性位点，将分子量做小才能被透皮吸收的难题。
XVII型胶原蛋白的关键活性位点示意图
紧接着，又通过“高通量育种技术体系”，筛选出适合的“底盘菌”进行改造，最终将其量产。
“我们的新型生物反应器是基于我们自己改造的平台，包括微生物（大肠杆菌，酵母），动物（HEK293，Sf9），植物（烟草，番茄）以及无细胞（cell-free）体系；我们已经在多维度构建了多种底盘菌，满足不同类目的产品生产，包括多肽，胶原，次生代谢产物等；我们有一套自己的微流控系统来超高通量的进行菌种改造”陈家悦说。
第三方实验室对未名拾光所生产的“XVII型胶原蛋白肽”的活性和功效进行了人体测试，结果显示28天后，人体测试部位的胶原蛋白密度上升了17.7%，皱纹减少了49.6%，证明具有较好的抗衰老效果；此外，在使用28天后，红区面积减少了15.08%，证明其还具有修护退红的功效。
至此，从理论到实践，完成了对未名拾光科研创新的完整论证。
2022年9月12日，美国总统拜登正式签署《美国国家生物技术和生物制造计划》，以国家意志推动合成生物技术的进步和应用。
而中国早在2020年国家发改委在《关于扩大战略性新兴产业投资培育壮大新增长点增长极的指导意见》中就已经提出：要支持合成生物学技术创新中心的建设。随后，北京、江苏、深圳、上海、天津等多地政府又陆续出台了支持合成生物学产业发展的落地政策。
2021年8月麦肯锡发布的《合成生物学报告》显示，原则上全球60%的产品可以采用合成生物法进行生产。而中国已经具有全世界最成熟的发酵体系，也具有完全不逊色于其他国家的前端研发。合成生物学的技术逻辑已经取得颠覆性的突破，大量科研成果将从实验室涌向产业化，这场“造物革命”已在加速。
根据《未来迹Future Beauty》的观察，从去年下半年开始，通过合成生物技术生产的重组胶原蛋白产品正在美妆产业进入爆发期。很多业内人士其实已经在发问：中国企业能否抓住合成生物技术革命的契机，开拓出更多类似重组胶原蛋白的赛道，在原料端和成品端形成完整的，拥有自主知识产权的产业布局，产生一批类似帝斯曼、巴斯夫和欧莱雅这样的集团公司？
世界如此之新，一切尚未命名！
已经有越来越多的可能，正等着更多像未名拾光这样的创新型企业去探索，去实践，去命名。
本文主要参考资料：
[1]真格基金官方微信公众号，真格天使项目「未名拾光」完成近亿元A轮融资，2022年10月18日
[2]范代娣等，胶原蛋白材料，先进化工材料关键技术丛书，北京化学工业出版社，2022.6;
[3]孙佳辰、孙天骏等，衰老皮肤中ⅩⅦ型胶原蛋白α1 对表皮干细胞影响及微小RNA干预机制，中华烧伤与创面修复杂志 2022 年 9 月第 38 卷第 9 期
[4]翟文丽、何聪芬、董 坤，XVII型胶原蛋白（COL17）护肤的研究现状与展望，中国化妆品，2021,(08)
[5]Hiroyuki Matsumura, Yasuaki Mohri, Nguyen Thanh Binh,Hironobu Morinaga, Makoto Fukuda, Mayumi Ito, Sotaro Kurata, Jan Hoeijmakers&Emi K. Nishimura.Hair follicle aging is driven by transepidermal elimination of stem cells via COL17A1 proteolysis.SCIENCE • 5 Feb 2016 • Vol 351, Issue 6273 • DOI: 10.1126/science.aad4395
[6]Nan Liu,Hiroyuki Matsumura, Tomoki Kato , Shizuko Ichinose , Aki Takada , Takeshi Namiki, Kyosuke Asakawa , Hironobu Morinaga , Yasuaki Mohri , Adèle De Arcangelis, Elisabeth Geroges-Labouesse, Daisuke Nanba & Emi K. Nishimura.Stem cell competition orchestrates skin homeostasis and ageing.NATURE. VOL 568 ,18 APRIL 2019
[7]李佳佳; 王丽萍; 钱松，一种重组人XVII型胶原蛋白、制备方法和应用， 国家知识产权局CN202110520499专利说明
[8]王根喜, 用 AUG 的三联数字推导氨基酸的遗传密码,甘肃科技，2005年5月第5期
[9]周敬国，破译遗传密码的科学历程，科学24小时，2008年第4期
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