科学家跨界论道:如何为化妆品技术创新“注入灵魂”?
在科学意识的觉醒时代,未来会有哪些机遇?
作者 | 诗 诗
这个百年难题,决定了以技术创新为导向的品牌,将来的发展体系和技术要素的排列。相信没有人能说出标准答案。
不过,聚美丽大会上有人提出一个观点:谁能掌握化妆品研发、技术发展过程中跨界创新的逻辑体系,将其镶嵌在品牌的研发环境中,就能带来意想不到的收获。
是的,我们对化妆品行业背后价值链条的认知,已经从单一的精细化工行业,延展到医学、生物科技等多个领域。“跨界协同创新,打破行业边界”,正是2023聚美丽年会的核心思想。
围绕着这个大命题,在题为《化妆品与大颜值相关产业的跨界协同创新》的圆桌对话中,聚美丽邀请了巢归研究院创始人、美白抗衰领域资深科学家刘学东担任主持人,与具备多重身份的医生、上下游企业、品牌们,展开了一场大跨度的前沿对话。
本场对话嘉宾有:
复旦大学附属华山医院原皮肤科主任郑志忠教授、上美股份CTO兼全球首席科学家黄虎博士、雅漾医学总监张瑛、西安交通大学第二附属医院刘文佳教授、禾美生物科技联合CTO李钧翔博士。
以下为精彩内容回顾,略有删减:
攻克跨界研发难题,我们还在“起跑线”
“所有技术定位或者技术的落地,永远不是单一的某个科学问题。”刘学东在对话开场时说道。
刘学东指出,近三年以来行业内显现出几个明确的信号。皮肤科学的研究进入化妆品领域进行助力和科学内容的探讨;AI技术计算方式同样进入化妆品领域发挥了赋能的作用;甚至消费者心理学、社会学的逻辑也应用到了这个领域。这些跨界理论,缩短了化妆品研究成果的实施节奏或者过程,同时也让大部分的研究浅尝辄止,以市场为导向的想法,促使很多研究并没有实现真正意义上的突破。
重重困难的叠加,在化妆品跨界协作面前伫立起一座大山。
对此,黄虎博士首先围绕着“开放式创新”的概念,详细分析了化妆品行业跨界协作的成熟度。
作为在美国宝洁拥有27年工作经验的资深首席科学家,黄虎博士具备更为宏观的全球视野。他提到,不管是医研共创、或者是产学研医合作,本质上都属于开放式创新的一种形式。
开放式创新来自于90年代初,最早是由宝洁提出并倡导的一个理念。当时,宝洁和国内的知名高校合作建立了中国第一个高校科技园,开展全方位的开放式研究。2006年,哈佛大学商学院和宾大沃尔顿商学院把“开放式创新”一词引入教科书,定义为Open innovation,这个商业理念被很多公司所采用。
接着,皮肤科出身的张瑛,结合雅漾的功效护肤品牌基因,从医生跨界角度发表了自己的观点。
她认为,从观念上来看,皮肤学护肤品在皮肤疾病的应用已经具备一定的成熟度。包括敏感性皮肤、痤疮、特异性皮炎、湿疹、银屑病等,以及医美术前术后的皮肤护理,在医生和患者端较为普遍,但目前仍然有很大的发展空间,需要持续的教育以及化妆品法规的鼎新。
但是,产品如果要真正实现跨界创新,是一件非常不容易的事。品牌或企业从一个擅长的领域,跨界到一个全新的领域,需要一定的契机和资源。但是从各个方面来看,皮肤科跟化妆品行业之间已经存在密不可分的联系。
“皮肤科医生能够赋能品牌传播板块。我经常被邀请去李佳琦、骆王宇等头部主播的直播间,帮助直播间的消费者回答皮肤问题以及相应的改善方案。”郑志忠教授说道。
此外,皮肤科医生是最了解皮肤症状、皮肤结构的群体,能够为护肤品开发提供更专业的视角。
郑志忠教授又举了薇诺娜的例子,他说:“除了化学配方之外,薇诺娜在持续研究中科院昆明植物所的天然植物,并且与昆明第一医科大学何黎教授团队的工作建立了深度联系,为开发科学产品,薇诺娜动用了全国将近54家三甲医院的皮肤科进行产品临床试验。”
在医研共创等新模式下,行业已经发生了巨大的变迁。从基础研究的角度来看,刘文佳教授基于自己的丰富经验,以“工业时代4.0”的例子呈现出跨界交叉对于整个行业的变革性影响。
据她介绍,在2013年德国汉诺威工业博览会上提出了一个“工业时代4.0”的概念,代表着第四次工业革命时代进入人们的视野。而第四次工业革命就是一个由原始创新向集成创新转变的时代。
“事实上,化妆品中所说的跨界、交叉合作,原先在医药行业中也存在同样的模式。相对来说,化妆品行业的产学研融合仍然处于初级阶段。”刘文佳教授坦言道。
作为刘文佳口中青年科学家的一员,李钧翔在创立禾美生物之前,一直在清华大学生命科学学院从事博士后研究工作。
他认为,这两年,国内各个维度的产业链在技术上是比较成熟的。但在技术整合效率和技术创新成功率上,结果常常不尽人意。
首先,核心的问题在于对行业底层、资源整合的认知和理解。
因此,提高跨界创新的成功率必定需要一个强有力的资源整合方作为中间角色,在各个产业链环节理解需求,整合匹配各方面资源。在大量天马行空的基础研究中,挖掘有可能存在一定转化价值的研究议题。
其次,将上游对于化妆品行业的需求,用跨专业的语言转化给相应的研究人员,打破研发与研发之间的壁垒,也是一大挑战。很多企业在做医研共创,与医生或者医院进行合作的成本是非常昂贵的。只有在对医院团队以及原料开发深度都已经拥有足够充分的了解基础上,两两匹配才能快速把实现研发转化。
最后的挑战是原料的产业化。
“产业化需要大规模的生产商。从整个美妆或者消费品的供应链来说,某种规模较小或全新的原料,很难整合到市场生产资源。既能满足产业化诉求,又可以高度匹配供应链,这是跨界创新的关键所在。”
综合李钧翔的观点来看,现阶段,我们需要对整个产业链转化形成系统的认知,其中必须有一个中间角色,帮助提高技术创新、跨界创新的成熟度。
上美/雅漾等企业“开放式创新”的尝试与经验
时至今日,“开放式创新”从理论与实践上得到了深化与完善,成为决定企业发展速度和持久力的关键。抛开营销、背书的行为动机来看,大多数追求技术创新的化妆品企业,已经更偏向于原料前端的研究。从卷成分,转向卷作用机理、靶点。
刘学东指出,在化妆品研发过程中,皮肤学、皮肤病理学、药学带来的理论冲击,要求企业必须牢牢把握跨界的关联度和尺度,而不能只是采用肤浅的背书形式来提升品牌影响力。
然而,行业内存在一个普遍的困扰,品牌都在讲皮肤机理的故事,以及一些似有似无的靶点。但产品是否真正作用于靶点,很多时候抱有很大的不确定性,消费者甚至可能get不到机理想要传达的功效是什么。
针对种种猜疑和构想,上美和雅漾作为两家化妆品行业的代表企业,现场分享了品牌关于开放式创新的故事。
上美:我们的多肽技术储备取得了良好预期
在研发创新的深度思考维度上,黄虎博士首先以上美环六肽-9的研究历程为例,进行了回应。他表示:“对于化妆品行业来说,即便基础研究投入再大,但是要从机理出发推导出功效确实很难,很多关于机理的结论都是基于简单的临床结果倒推出来的。从不同的角度、不同的机理研究活性物,我们一直在探索的路上。”
1、上美是怎么做基础研究的?
在品牌定位的研究命题下,上美基于东方人的皮肤机理研究发现,东方人的皮肤偏薄而且容易过敏。而维A醇、玻色因和多肽作为抗衰的三座巨头,各自拥有不同的应用特点:维A醇见效快但有较高的刺激性;玻色因虽然温和但起效浓度更高。
从医药领域跨界而来的多肽,天然存在于人体皮肤中。从皮肤组成来看,蛋白质的占比约为70%,而多肽是蛋白质的一个片段,因此具备很高的皮肤兼容性。所以韩束最终决定围绕多肽成分开展抗衰研究。
回顾多肽的研究进程,从20世纪初学术界研究多肽药物,到70年代进入护肤领域的铜肽、信号肽,21世纪初开始多肽在皮肤生理活性方面的研究越来越深入。
韩束品牌创立于2003年,当时,国际上对于多肽应用的研究正处于兴趣最为浓烈的时期,但多肽护肤真正打开国内知名度的时间段是在最近五年。在将近20年时间内,韩束一直在多肽领域发力,并且积累了丰厚的研究资源和成果。
2、为什么上美要做环肽?
从黄虎博士的个人研发经历来看,在原料方面,他经历了从胶原蛋白,到多肽,再到环肽的研究重心迁移。他在美国宝洁工作的20余年里,一开始是主要研究蛋白质和铜肽结构类似的一些有机金属活性物的生理活性。由于宝洁对于护肤品安全性的监控比较严格,凡是氨基酸超过20个的多肽(大分子多肽或者蛋白)存在潜在致敏性,被认为不能用于护肤品。
因此,宝洁开始把重心放在多肽研究上。多肽是蛋白质的片段,其结构可以模拟蛋白质的三维、四维空间结构片段。随着宝洁在计算生物学、大数据方面的投入加大,拥有了消费者端数据、体外数据、临床功效数据的基本储备,再通过计算生物学AI的方式进行筛选,建立了一个庞大的多肽数据库。
两年前,黄虎博士来到上美后,更加坚定了从多肽开始的想法。
“当时考虑到几个方面,一是,我们在研究直链多肽的时候发现其存在明显的弊端,不渗透或者难渗透;二是,直链肽即使渗透进皮肤,容易被酶解导致活性丧失;第三,直链肽靶点比较单一,只能通过组合形式才能见效。”
从蛋白质的作用位点和靶点通路出发,再加上对于结构与功效相关性的数据考量,最终,上美设计出了七组环肽结构,其中最先工业化的是环六肽,成为了国内第一家合成护肤环六肽的企业,并陆续申请了7项环肽专利。
试验结果表明,环肽的透皮速率是直链肽的26倍,同一时间内透皮量是直链肽的10.5倍;生物利用度是直链肽的60倍以上,在体内不易被酶降解。此外,其具备较低的细胞毒性,因此可添加的浓度范围更广,可根据不同产品需求改变浓度。
雅漾:从不同维度推动化妆品与皮肤科学的融合
在敏感肌赛道上,雅漾以“敏感皮肤护理专家”的品牌形象深入人心,同时,跨界合作也贯彻雅漾品牌从诞生到发展的全过程。
张瑛提到,由于雅漾品牌是一个皮肤学护肤品牌,天然融合了生物化学、药学、植物学以及皮肤学的相关研究。
雅漾的母公司皮尔法伯,本身是医药背景的公司,在皮肤科药品、肿瘤科药品、皮肤护肤品类等方面拥有丰富的研究积累。雅漾品牌创始人则是一位药剂师,同时也是一位植物学家。品牌创立的初衷是用药物研发和生产的要求研制一类有功效性且安全的护肤品,来辅助改善皮肤疾病和皮肤问题,提高人群的生活质量。
比如,2019年,雅漾开始在肿瘤领域推广皮肤护理。当时发现,很多肿瘤患者在使用肿瘤靶向药物治疗之后,会出现很多皮肤不良反应,包括瘙痒、干燥、皮肤光敏感,甚至痤疮样疹等。然而,当时很多皮肤科及肿瘤科领域的医生对这件事的洞察并不深。
因此,雅漾决定要在皮肤学领域和肿瘤科领域建立细水长流的沟通和合作。可以看到,最近几年在各种学会上,这个话题越来越火,并且雅漾支持了相关专家共识出台。
再比如,雅漾与痤疮领域的国际权威Jean Hilaire Saurat教授合作研发了针对痤疮的一系列护肤品,借助教授对于痤疮病理、生理机制以及新靶点的研究、成分的筛选,最终从植物提取物发现了有效的活性成分,通过体外研究和人体临床验证,并成功实现了商业转化。
禾美生物:找到技术与市场需求的完美契合点
同样在多肽研究领域发力的禾美生物,在跨界创新的过程中经历了很多问题和困难。据李钧翔回忆,2018年前后是国内多肽护肤最为热门的时候,他在博士期间一直从事再生医学的研究,注意到多肽这个成分,本身起到调控修复的重要作用。
清华大学在结构生物学领域具备显著的专业优势,而且,当时流行使用计算机更加快速、理性地设计多肽。“跨界创新并不是一定要在计算生物学、结构生物学上做到市场上最领先的技术,也不是一定要通过某些技术形成“人无我有”的绝对化产品,而是怎么找到技术和市场上需求最完美的契合点。”李钧翔说道。
从计算生物学和多肽的层面,李钧翔认为有两条跨界创新的路径可以提供差异化思路。
1、我们挖掘之前没有报道的,可以潜在满足护肤需求的靶点,比如黑眼圈的靶点、敏肌抗衰的靶点。研究在特定场景下,其它领域有哪些靶点在皮肤上还没有进行深度应用,以及是否有原料能够作用于这样的靶点。在这个基础上再通过算法来进行理性化开发。
2、基于对化妆品行业的观察,我们发现消费者青睐于为天然成分买单,尤其现在国家比较提倡中国特色的药食同源成分。
混合成分有效一定是其中有某些具体分子有效,可能就包含了多肽。所以结合化妆品行业的应用场景,通过特色算法的优化,围绕化妆品短链多肽开发了虚拟筛选的算法,可以快速从大量天然成分里面识别单一的、且之前没有被报道的多肽,从而提供新的原料思路,同时也可以很好地与品牌定制化需求结合。
佰傲再生:再生医学带来创新灵感
针对皮肤机理的研究,刘文佳分享了她在化妆品领域和佰傲再生首席战略顾问金岩教授合作研发的一种新型多肽:纳金肽。
在与何旺骁教授和金岩教授讨论的过程中,他们达成了一个理论共识:当提及活性物渗透时,不止要考虑真表皮层的物理屏障,活性物如果要想穿透真表皮,第一关应该要在皮肤表面的角质层中能够维持活性,不被皮肤中的各种酶所降解。
所以通过涂抹的方式来解决这些问题,最终使得护肤品能够穿透皮肤的屏障,直达真皮层,这是一个值得思考的问题。
在找到皮肤递送问题的解决方法后,他们的研发团队找到了解决多肽穿膜难及易降解的方法,采用纳米金递送技术,将多肽自组装为纳米颗粒,促进多肽透皮的同时保护其不被降解,从而通过皮肤屏障递送到真皮层的精准靶点。
“由于欧盟法规中,金离子并没有纳入化妆品应用中,所以我们又通过AI系统对纳金肽进行优化,让多肽在无金离子的情况下自组装为纳米级的球体,且粒径与金多肽大小接近。经过迭代的产品依旧具有高效穿膜能力,通过皮肤表面涂抹进入基底层,从而发挥抗衰效果。这个原料诞生的背后,正是源于我们不断挖掘皮肤皱纹产生的机理,并且针对其中存在的问题提出精准的解决策略。”刘文佳说。
皮肤科医生的视角:医研共创为化妆品行业赋能
郑志忠教授基于皮肤科医生的临床经验,详细拆解了临床皮肤科学对于化妆品行业的跨界赋能形式。
首先,他指出,大数据调查是皮肤科医生获取有效信息的重要途径。
“2006年,中国皮肤医师协会开创了“护肤日”,我们在北京进行了一项关于敏感性皮肤发病率的调查。后来发现,这项数据对于化妆品开发来说也能够起到很大的作用,很多公司都非常需要这个调查结果。除此之外,还有痤疮的发病率、发病年龄段、发病原因等相关研究,都可以辅助化妆品开发,针对各个发病情况研究不同治疗作用的功效性复合品。”
此外,医美术后与功效护肤正在发生深度交融,激光手术或者热玛吉会造成皮肤屏障损伤,而护肤品在其中能够发挥非常有益的辅助作用。
据郑志忠教授介绍,日前,由30+家上海三甲医院皮肤科主任领衔组建的尚海医生集团已经正式成立,皮肤科医生与高校教授、华熙生物等头部企业合力,打造了一个创新成果转化的赋能基金,以推动医学研究的成果转化和产品开发。“相信皮肤科医生在这个过程中可以创造出更多的价值,促进整个化妆品行业健康发展。”
随着不同领域新角色的加入,化妆品创新和开发的周期得以缩短,跨界的基础研究也让企业在对外宣传上拥有更多底气。
我们意识到,技术在一个产业中发挥支撑的作用。以技术为杠杆,足以撬动前沿基础研究从“云端”落到“现实”。回到文章的开头,未来技术趋势变化莫测,但每个人心中都有自己不一样的答案。
这两年最火的是ChatGPT,就是大语言模型,虽然从数据量的角度或者从技术层面的角度,可能大语言模型的成功,并不代表药物分子研发或者化妆品分子研发,也能够轻而易举实现爆发性的增长,但事实上,很多数据资源在各方面是息息相关的,化妆品和临床的标准化数据存在稀缺性,致使人工智能能够发挥出很大的作用。
对于技术的发展,我们一定要持以开放式的心态。很多人会认为,从制药到化妆品,或者钻研基础研究都是一种降为打击。但我个人认为,化妆品是一个非常考验研发的领域,相比于药物需要发展到非常成熟的阶段才能进行医疗化应用,一些前瞻性的技术可以在化妆品行业进行快速、合理的应用转化,并且在市场传播性和功效性上,都具有无限的机会。
第一个是合成生物学,合成生物学将来一定是会给妆品领域带来巨大变革的学科。
曾经有这样一句话:“如果我能合成一个蛋白,我就能主宰整个生命。”除了表达+纯化的传统方式之外,我们也在尝试通过其它合成的方式制备肉毒、胶原等。
第二是再生医学,不管是抗衰还是美白,都会涉及到再生的问题。比如细胞修复,可能与黑色素产生有关,也可能和肌肉、皮肤等衰老有关,这就是再生技术未来在化妆品领域的主导所在。
第三个是药物制剂学,比如美容领域中常见的微针产品,都是从制剂创新的方式发挥护肤效果,未来妆品的不同形式也可能会占据主导作用。
无论是契合整个大环境,还是从化妆品监管和注册对新原料的开放态度,生物工程技术获取的新原料都可能会有比较广阔的前景。这类原料可以进行多领域的应用,拥有更多的应用可能性,比如玻尿酸、重组胶原蛋白,既可以用在化妆品上,也可以用在二类、三类医疗器械中,以及功能性食品或者饮品中。
对于产品来说,原料只是其中的一个部分。如果要实现差异化,必须要进行知识产权方面的保护,以及通过各种模型进行验证。现在也倾向于利用AI、计算生物学方面的新型工具辅助产品的开发。
昨天,我们正式成立了科学抗衰小组,成立了一个有效的跨界团队,集合产学研医的力量,让每一个角色各司其职,互相沟通、互相理解,才能有真正的产出。未来,我们将把原料和产品两个板块做到最优,实现从机理研究到透皮方式的完整研究链路。
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在对话的最后,刘学东总结道:“行业的科学意识形态已经到了非常高涨的地步,这是一个良好的开端。一方面,企业的项目管理能力正在提升,另一方面,企业之间逐渐形成一个协同运作的科学闭环。如果把这两种能力镶嵌进来,在跨界合作创新中间必定有很好的成果,也必定能对这个行业有帮助,可以更好地体现和满足消费者价值。”
企业构建技术护城河,跨界共创成为最高效的一种模式,这是有充分理由的。跨界研究带来挑战性的同时,也无限拉高了基础研发的上限,为差异化研究提供更多的机会。
而我们看到,国内企业已经处于一个科学意识的觉醒时代,让我们一起期待机遇无限的2024年!
视觉设计:筱情
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责任编辑:木头
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