玻尿酸產(chǎn)業(yè)簡史：不得不說的“中國時(shí)代”與“航母”華熙生物

自古以來，人們就用各種原料制作護(hù)膚品，隨著科技的發(fā)展，護(hù)膚品的成分越來越多元化。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，如今各類化妝品中常見的成分已有上百種。值得關(guān)注的是，目前市面上近九成護(hù)膚品中，都含有同一種物質(zhì)——玻尿酸。

玻尿酸很神奇。它不僅被應(yīng)用于護(hù)膚品、食品、飲料、紙巾、計(jì)生用品，而且在眼科、骨科等疾病的治療中也發(fā)揮著重要作用。盡管從被發(fā)現(xiàn)至今還不到90年，但人們對玻尿酸的開發(fā)應(yīng)用已經(jīng)相當(dāng)成熟，這背后得益于玻尿酸產(chǎn)業(yè)發(fā)展史上的幾次飛躍。特別指出一下，中國的科學(xué)家和企業(yè)在玻尿酸產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中扮演了相當(dāng)重要的角色。

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“世界玻尿酸之父”卡爾邁耶：玻尿酸的發(fā)現(xiàn)與發(fā)展

玻尿酸最早是在美國被發(fā)現(xiàn)的。1934年，美國哥倫比亞大學(xué)的眼科專家卡爾邁耶（KarlMeyer）與助手約翰帕爾默（JohnPalmer）在牛眼玻璃體中分離出了一種含糖醛酸和氨基糖的高分子多糖。由于是從hyaloid（玻璃體）中提取了含uronic acid（糖醛酸）的成分，所以該物質(zhì)被命名為Hyaluronic Acid（即透明質(zhì)酸），也就是人們常說的玻尿酸。由于卡爾邁耶最早發(fā)現(xiàn)了玻尿酸，因此被視為“世界玻尿酸之父”，有關(guān)玻尿酸的一切皆可溯源于此。

（玻尿酸的發(fā)現(xiàn)者——卡爾邁耶）

在隨后的幾年中，玻尿酸被發(fā)現(xiàn)廣泛存在于脊椎動(dòng)物結(jié)締組織、眼球晶狀體以及某些細(xì)菌的莢膜之中，具有很好的生物兼容性和可吸收性。這使得玻尿酸作為醫(yī)用材料具備了無免疫反應(yīng)、可被吸收分解等優(yōu)點(diǎn)。

盡管玻尿酸的優(yōu)點(diǎn)很多，但是直到20世紀(jì)70年代，美國科學(xué)家才提出玻尿酸可用于骨關(guān)節(jié)潤滑。此后，從用于賽馬關(guān)節(jié)潤滑的注射液，到用于眼科手術(shù)的粘彈劑和治療關(guān)節(jié)炎的注射液，都出現(xiàn)了玻尿酸的身影。這是玻尿酸發(fā)展史上的一次飛躍——走出實(shí)驗(yàn)室，走進(jìn)生產(chǎn)應(yīng)用領(lǐng)域。

早期，人們主要采用動(dòng)物提取法，從公雞雞冠和牛眼玻璃體中提取玻尿酸。具體而言，是在動(dòng)物組織和器官中進(jìn)行提取后，用有機(jī)溶劑去除蛋白質(zhì)，再經(jīng)過浸泡、過濾、沉淀等程序，最后進(jìn)行純化處理，得到可用于生產(chǎn)的玻尿酸。

雖然動(dòng)物提取法為玻尿酸的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)，但是這種方法缺陷明顯。中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院整形外科醫(yī)院整形科張超副教授認(rèn)為，由于動(dòng)物器官和組織的資源有限，提取分離過程又很復(fù)雜，使用動(dòng)物提取法難以形成規(guī)模化生產(chǎn)。這導(dǎo)致當(dāng)時(shí)的玻尿酸成本高昂，價(jià)比黃金，限制了大規(guī)模開發(fā)和應(yīng)用。

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“中國玻尿酸之父”張?zhí)烀窈退膶W(xué)生：國內(nèi)玻尿酸產(chǎn)業(yè)的崛起

20世紀(jì)80年代，玻尿酸研究在中國才剛剛起步。1980年，我國著名的生化藥學(xué)家張?zhí)烀駨碾u冠和人的臍帶中成功提取出了玻尿酸，這成為了中國玻尿酸產(chǎn)業(yè)發(fā)展的起點(diǎn)。到了1985年，張?zhí)烀裼盅兄瞥隽擞糜谘劭剖中g(shù)的玻尿酸注射液，為中國玻尿酸研究和臨床應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。從最早在國內(nèi)提取玻尿酸到研制玻尿酸產(chǎn)品，張?zhí)烀袷钱?dāng)之無愧的“中國玻尿酸之父”。

隨著市場對玻尿酸需求量的增大，動(dòng)物提取法難以進(jìn)行規(guī)模化生產(chǎn)的弊端愈發(fā)明顯，科學(xué)家開始尋找更高效的生產(chǎn)方法。到了上世紀(jì)90年代，中國玻尿酸產(chǎn)業(yè)迎來了質(zhì)變，并逐步走到了今天全球領(lǐng)先的地位。這與一家名為華熙生物的中國企業(yè)和一個(gè)名叫郭學(xué)平的科學(xué)家有著直接的關(guān)系。

作為張?zhí)烀竦膶W(xué)生，郭學(xué)平從80年代就開始跟隨導(dǎo)師從雞冠中提取玻尿酸。但是，動(dòng)物提取法提取率低（200公斤雞冠只能提取1公斤玻尿酸）、產(chǎn)品純度低（純度只有50%-60%）的問題始終存在。已在國外出現(xiàn)的微生物發(fā)酵法雖然難說成熟，卻為解決這些問題提供了思路。1992年，郭學(xué)平帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)完成了發(fā)酵法生產(chǎn)玻尿酸的小試研究，填補(bǔ)了中國在該領(lǐng)域的技術(shù)空白。此后，郭學(xué)平作為華熙生物的首席科學(xué)家，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)繼續(xù)在微生物發(fā)酵法領(lǐng)域進(jìn)行深耕，最終實(shí)現(xiàn)了以微生物發(fā)酵法大規(guī)模生產(chǎn)玻尿酸。

（華熙生物的生產(chǎn)線）

據(jù)悉，發(fā)酵產(chǎn)率從最初不足3g/L，提高到2019年的12-14g/L，這使得中國玻尿酸產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展。2007年，華熙生物逐漸發(fā)展成為全球最大的玻尿酸研發(fā)、生產(chǎn)和銷售企業(yè)，中國也由此成為全球最大的玻尿酸原料生產(chǎn)國，中國的玻尿酸產(chǎn)業(yè)成崛起之勢。

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“玻尿酸產(chǎn)業(yè)化第一人”郭學(xué)平：華熙生物與“中國時(shí)代”

通過微生物發(fā)酵法實(shí)現(xiàn)玻尿酸生產(chǎn)的規(guī)模化，中國玻尿酸產(chǎn)業(yè)后來居上，走在了世界前列。在這之后，中國的玻尿酸產(chǎn)業(yè)又實(shí)現(xiàn)了一次飛躍，開始全方位引領(lǐng)起全球玻尿酸行業(yè)的發(fā)展，這一次依舊繞不開華熙生物。

2011年，在郭學(xué)平的帶領(lǐng)下，華熙生物的科研團(tuán)隊(duì)在全球率先實(shí)現(xiàn)了酶切技術(shù)規(guī)模化生產(chǎn)低分子和寡聚透明質(zhì)酸及透明質(zhì)酸酶（以下簡稱“酶切法”）。酶切法可以讓玻尿酸的降解周期縮短到幾個(gè)小時(shí)，成本大幅降低。更為重要的是，酶切法可以自由控制玻尿酸分子量的大小，使得不同分子量的玻尿酸更為精確地應(yīng)用于更多領(lǐng)域，極大地拓展了玻尿酸的應(yīng)用空間。

華熙生物的酶切法獲得了中國、歐洲、美國、日本、韓國等國的發(fā)明專利，2020年還獲得了中國知識產(chǎn)權(quán)界的最高榮譽(yù)——中國專利獎(jiǎng)金獎(jiǎng)。酶切法的出現(xiàn)，讓中國玻尿酸產(chǎn)業(yè)開始全面領(lǐng)先，全球的玻尿酸產(chǎn)業(yè)已經(jīng)進(jìn)入了“中國時(shí)代”。從微生物發(fā)酵法到酶切法，郭學(xué)平的貢獻(xiàn)讓中國乃至全球的產(chǎn)業(yè)化程度發(fā)生了質(zhì)變，玻尿酸真正走進(jìn)了普羅大眾的尋常生活。對于任何一種有益的物質(zhì)來說，這都是一次飛躍，甚至是最重要的飛躍。從這個(gè)角度來說，郭學(xué)平堪稱“玻尿酸產(chǎn)業(yè)化第一人”。

（華熙生物首席科學(xué)家郭學(xué)平作為“酶切技術(shù)”的主要發(fā)明人領(lǐng)取“中國專利金獎(jiǎng)”）

郭學(xué)平供職的華熙生物更是一家科技底色十足的企業(yè)，一直重視“兩個(gè)研究”，也就是基礎(chǔ)研究和應(yīng)用基礎(chǔ)研究。在這個(gè)基礎(chǔ)上，華熙生物搭建了六大研發(fā)平臺，擁有強(qiáng)大的科研團(tuán)隊(duì)，確保了從科學(xué)研究到技術(shù)應(yīng)用的全面領(lǐng)先。在某個(gè)行業(yè)的技術(shù)、產(chǎn)業(yè)升級過程中，很少有企業(yè)像華熙生物這樣起到如此重要作用，不妨將此稱為玻尿酸產(chǎn)業(yè)中的“華熙生物現(xiàn)象”。根據(jù)弗若斯特沙利文報(bào)告，華熙生物占據(jù)了2020年全球玻尿酸原料市場份額的43%，連續(xù)14年蟬聯(lián)全球玻尿酸原料龍頭。伴隨著全球玻尿酸產(chǎn)業(yè)進(jìn)入“中國時(shí)代”，華熙生物成長為玻尿酸領(lǐng)域的“航空母艦”，把國內(nèi)外同行遠(yuǎn)遠(yuǎn)地甩在了身后。

隨著國家對生物科技愈發(fā)重視，加上以華熙生物為代表的科技企業(yè)推動(dòng)，我們可以期待在生物科技的諸多細(xì)分領(lǐng)域中，將開啟一個(gè)又一個(gè)的“中國時(shí)代”。