《推动美容行业创新的成分? 生物学。》

  • 来源专题:人类遗传资源和特殊生物资源流失
  • 编译者: yanyf@mail.las.ac.cn
  • 发布时间:2019-09-17
  • 近年来,美容行业的估值超过5000亿美元,近年来一直在经历爆炸性的增长。从K-和J-Beauty的全球趋势,到包括清真美容和男士护肤系列在内的新兴空间,美容品牌和制造商以更快的速度服务于新市场,对可持续性,透明度,道德采购和功效的需求不断增加他们的配方。为了满足这些需求,他们依赖于一个看似不太可能的盟友:生物学。

    但鲜为人知的事实是,美女已经拥有令人印象深刻的悠久历史,成为科学和技术进步的早期采用者。科学已经解开化学合成群青用于蓝色颜料 - 之前被认为比黄金更珍贵,并且相应地定价 - 在彩妆(蓝色眼影,任何人?)中,以及在香水中开发鲸鱼衍生龙涎香的合成替代品。它也给了我们非动物来源的维甲酸和透明质酸。虽然历史上许多这些进步都源于化学,但生物学和生物技术已成为21世纪及以后的首选创新工具。

    在我们与全球美容景观客户的接触中,从建立到崭露头角的颠覆品牌,我们亲身体验了对创新成分和技术的迫切需求,这些成分和技术使快速发展的行业中的参与者具有竞争优势,引人入胜的新故事。生物学就是答案。仅在过去的二十年中,我们就以不断加速的速度,在将生物技术进步应用于消费者产品方面取得了令人瞩目的进步。 Biosance,Amyris的分散消费者美容品牌,自豪地通过生物技术引领可持续发展的标语,是未来更多的先锋和胜利。我们知道全球的品牌,制造商和消费者都渴望有更多方法来实现生物驱动产品的优势,而且我们已经看到这项技术如何触及食品和饮料,材料等领域。数十亿人的生命,以及我们所知道的这个星球,正在寻求生物学家现在提供 - 而且可能性既令人兴奋又无穷无尽。

    对于Geltor来说,我们的生产平台中包括合成生物学,发酵和计算生物学在内的学科交叉领域已经有意识地生物分配了像胶原蛋白这样的成分,这些成分超越了传统的对应物,在生物相容性,纯度和临床证明的功效方面具有前所未有的优势。而我们刚刚开始。对于精心应用的生物设计可以为转型产品提供动力的方式,有一些非常值得注意的事情,这些产品可以悄然推动行业前进,因为它们就是那么好。时机不可能更好:今天的普通消费者比十年前更加科学,思想复杂,更具辨识力,与气候和社会变化的现实一起演变。新一代的美容配方(包括Collume™和HumaColl21™)不仅没有降级到轻薄,而是为用户提供的新标准,不仅包括他们日常产品的制作方式,还在于他们提供的结果。

    ——文章发布于2019年9月4日

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  • 《合成生物学技术驱动上海农业创新场景》

    • 来源专题:耕地与绿色发展
    • 编译者:张毅
    • 发布时间:2024-10-16
    • 今年9月初,在科技部和上海市人民政府共同主办的2024浦江创新论坛上,一项关于“RNA生物农药绿色制造”的参赛项目斩获全国颠覆性技术创新大赛最高奖“卓越奖”,奖项颁发给了硅羿科技(上海)有限公司创始人、上海交通大学农业与生物学院首席研究员唐雪明教授。奖项的授予,也让与会者的目光聚焦在对RNA生物农药的关注上。 要理解RNA生物农药对国家农业生产和粮食安全意味着什么,要先认识我国农业绿色发展的未来走向。新一轮的科技革命和产业革命加速演进,被誉为第三次生物技术革命的合成生物学迎来全球化高速发展期。当前,国家对合成生物学研究支持力度大增,在2022年5月由国家发改委印发的《“十四五”生物经济发展规划》中,多次提及合成生物学在农业、医药、食品等领域的应用。尤其在农业领域,关于节能减排、病害防控、提升生长效率等绿色话题成为重点。今年6月,上海市政府办公厅发布的《关于加快推进本市农业科技创新的实施意见》中,也将合成生物学技术应用作为布局农业科技新赛道的重点方向之一,对挖掘生物制造潜力、推动农业绿色发展给予了很高的期待。 合成生物学之于农业科技创新的推动,表现在生物育种、生物制造、食品营养与健康等诸多领域。近两年,在市农业农村委的支持下,不少科技创新项目正瞄准相关学科的技术创新和成果转化,积极为新赛道布局投石铺路,而像硅羿科技这样一些有竞争力的上海本土企业及科研团队犹如黑马,为上海农业新质生产力增添新动能。 加快生物绿色农业布局。 “RNA生物农药在环境(土壤或水流)当中,基本在3-4天内就能降解。在可检测范围内,硅羿科技进行了多方面检测验证,结果表明,RNA生物农药的安全性能好,降解之后的残留很少,但速效性快,持药性长,它通过叶片进入到植物体内,在植物叶片甚至根茎中能够保留到20-30天,被国际同行喻为‘植物疫苗’。”唐雪明说。 普遍来看,传统化学农药研发周期长,费用高,同时使用过程产生的环境污染,农作物易产生抗性等问题难以解决,对农业绿色可持续发展带来负面影响。唐雪明说,RNA生物农药的“颠覆性”在于,以RNA干扰的方式,靶向干扰宿主(昆虫或病菌)关键因子mRNA,实现对病虫害的精准灭杀。 具体说来,就是通过细胞工厂或无细胞合成的方法,制备出具有特异性靶向宿主(昆虫或病菌)的dsRNA,直接作用于mRNA,作用时,大片段dsRNA会被多次切割,其中一个与靶标基因结合一次就会激发靶基因沉默;在自然环境中,dsRNA可实现快速降解,降解的产物还能作为植物生长的促进剂,被作物再次吸收,不仅环境友好还能促进增产。 新技术的优势还在于,其研发周期仅3-6个月。目前,团队正从无到有地创制以纳米技术搭载RNA农药,以进一步提升农药的吸附能力,降低研发成本;同时,形成了基于AI智能算法靶点筛选技术平台和dsRNA生物规模化合成,进行制剂研发的全链路生产工艺。 我国“十四五”全国农药产业发展规划中,首次将RNA生物农药列入优先发展规划。而国际上,像孟山都、拜耳、先正达等农化龙头企业,也更早落子布局,瞄准了对RNA生物农药关键核心技术的攻克。 2017年,唐雪明创立硅羿科技时,看准了RNA干扰技术应用于农业绿色防控领域的巨大潜力空间。这是他在耶鲁大学从事博士后研究,到10年后在牛津大学担任客座教授时,持续关注并感到得心应手的技术领域。事实印证了他的判断,硅羿科技成为中国首家RNA生物农药高新技术企业。 不过,从国际国内相关领域发展来看,仍然普遍缺乏产品研发标准,新材料获批和监管难度也很大。硅羿科技领跑于新赛道,主持制定了全球首个RNA生物农药的产业化标准,获得国内最早颁发的4张RNA农药“核酸干扰素”命名函,目前,已获得8张;也创制了全球第一个RNA杀菌剂和国内第一个RNA杀虫剂。 在上海,除了像硅羿科技这样的“黑马”,同样瞄准以合成生物学来推动绿色农业技术革新的农业创新企业还有不少。位于崇明陈家镇的长三角农业硅谷科创企业孵化园,正加快对农业新兴产业和未来产业的布局。比如,康码高产(上海)生物有限公司基于全球领先的D2P蛋白制造技术,研发为农作物提供替代化肥的蛋白营养液生物肥料,已建成目前全球最大的体外合成蛋白质工厂;上海植科优谷生物技术有限公司也正进行RNA农药开发等。 寻找更多农业应用突破点。 在上海市农业科学院生物技术研究所-农业合成生物学研究中心,有我国最早成立的从事农业合成生物学研究团队。近来,在市农业农村委科技创新项目支持下,团队创始人姚泉洪研究员正带领团队着手一项新课题,以水稻种子反应器为平台创制富含麦角硫因的稻米。 麦角硫因是一种天然氨基酸,能够清除自由基、有抗氧化、抗衰老、抗辐射等多种生理功能。该课题相关负责人彭日荷介绍,水稻种子合成麦角硫因,不存在人类病原或微生物毒素等安全顾虑,且在稻种中的生物活性物质比较稳定,有望让麦角硫因生产变得简单、经济,同时提升稻米附加值。 事实上,这样的科研创新并非只是在植物中合成营养成分的简单逻辑。在研究团队眼中,水稻被喻为“植物细胞工厂”,他们通过寻找或改造植物底盘,找到合适的“植物细胞工厂”,从而借助其丰富的酶库、各种细胞区室及其高度发达的细胞内膜系统,实现复杂的生物合成。 在国内,青蒿素和紫杉醇的商业化生产就成为典型案例,证明了合适的植物底盘作为“植物细胞工厂”在植物活性天然产物生产中的重要作用。而在上海,姚泉洪团队通过合成生物学技术,以水稻种子为底盘,创制出了富含β-胡萝卜素的金水稻、甜菜红素水稻、高含量虾青素稻米、核黄素稻米、叶酸水稻和Vc稻米等;以毕赤酵母为底盘创制出了高比活耐高温饲用植酸酶、木聚糖酶、β-葡聚糖酶等重要饲料酶工程菌种;以大肠杆菌为底盘研制获得一步法生产Vc、VB2、天然抗癌物质terrequinone A、抗衰老物质NMN、助眠物质褪黑素以及完全降解各种有机污染物工程菌种。 这些看似繁复的成果的取得,对高附加值农作物生产和健康生活品质改善有重要影响。目前,该团队正在促进相关科技成果转化,这也是商业化生产所看中的重要价值。 近两年,合成生物学技术推动农业科研创新,其显示度不断提升。新形势下,合成生物学农业交叉学科建设正积极推进,更大程度鼓励高校、科研院所和企业开展产学研协同创新,并通过跨学科、跨领域的专家引进,引育一批生物育种、生物制造等顶尖科学家及创新团队。 今年以来,浦东的张江种谷、崇明的长三角农业硅谷和奉贤的上海农业科创谷等产业园区的落地和错位发展持续收获关注热度,一批生物育种、生物制造的农业企业和科研团队作为“隐形冠军”引驻,其创新项目也引来期待,这些为推动未来农业的绿色转型升级,形成新兴农业产业链打下潜在基础。
  • 《合成生物学,文化和旧日本的创新动力》

    • 来源专题:人类遗传资源和特殊生物资源流失
    • 编译者:yanyf@mail.las.ac.cn
    • 发布时间:2019-06-24
    • 日本是生命科学研究的全球强国。该国的学术研究水平令人印象深刻。在过去五年中,两位诺贝尔奖获得者来自日本 - 2016年Yoshinori Ohsumi为自噬,而2018年为Tasuku Honjo提供PD-1检查点抑制剂。毫无疑问,一些世界上最好的益生菌研究 - 以及全球最大的益生菌市场之一 - 都在日本。 然而,当你想到合成生物学 - 生命科学中最强大的一套工具和技术 - 日本通常不会想到它。相反,您可能会想到硅谷,波士顿,英国甚至中国。虽然合成生物学在日本发生了大量的学术研究,但合成生物学的知名度 - 以及它如何使整个社会受益 - 在该国仍然很低。 举例来说,诱导多能干(IPS)细胞和免疫疗法。两者都有起源,至少在很大程度上是在日本。然而,如果你看一下从事IPS细胞或免疫疗法的公司数量,例如美国有很多公司,而不是日本。重要的技术正在那里诞生,但它们似乎并没有在国外发展。造成这种情况的原因是几个因素之间复杂的相互作用,使得难以将合成生物学中发生的惊人的学术研究从学术界转移到工业界。 旧日本的稳定 也许最大的影响是文化:在这个国家的大部分地区仍然充满了“旧日本”的感觉。生活在“旧日本”中的是Eli Lyons,他是Tupac.Bio的创始人,该公司为合成生物学研发的设计和学习阶段开发生物设计和生物分析工具。 Lyons在过去的七年里居住在日本,已经非常熟悉在日本推动(或阻碍)创新的主导价值观。 “日本在某种程度上是一个非常稳定的社会,所以不是第一个推动者通常可以保持稳定,”里昂斯说。他补充说,稳定性和可靠性似乎比拥有最新功能或节省五分钟时间更重要,这可能就是为什么日本采取追随美国的做法,而不是在工业中做任何事情,直到它首先被采用和证明。 里昂回到祖国时经历了一些文化冲击。他表示,在美国,你会看到投资者“把钱投入半信半疑的创意和没有创业经验的创始人”,而在日本,投资者“只想投资日本男人,他们有白发,有经验。投资者感到满意的文化。“换句话说,虽然美国的钟摆有利于高风险,高回报,但钟摆的日本方面却倾向于经得起考验。 纯洁的研究员或资金匮乏的CEO? 同样重要的是,稳定性和可靠性的价值观是公众的看法。根据里昂的说法,人们对日本学者的主导观念是“纯粹的”。 “如果你在学术界担任研究员,这是一个受人尊敬的立场,但是行业被视为与学术界正交的东西......行业就是赚钱[虽然]学者是纯粹的科学家,”里昂说,并补充说,因为那里在学术界和工业界之间存在如此大的距离,很难在学术界和工业界之间来回切换。 这无疑促使日本PI感到犹豫是否转向工业,即使他们的研究可能成为下一个大型合成生物技术。但是,帮助PI进行转换的支持也不存在。除非您在日本的一所主要大学,否则您不太可能拥有技术转移办公室,以帮助PI导航I.P.从大学研究中分离公司所涉及的考虑因素。 培养和招募年轻人才 年轻的研究人员和企业家可能不会受到这些挑战的威胁,并且可能没有像老的,更成熟的PI那样承受社会期望的压力。但日本没有利用两种最常见的方式来滋养新兴的年轻人:从其他地方招募人才,支持日本人在国外培训,然后返回日本以新发现的技能为生物经济做出贡献。 日本文化是,一旦你外出,你就出局了 - 他们离开后,并没有真正尝试招募学生,博士后或企业家回国。这与其他国家形成鲜明对比,如美国,丹麦,甚至亚洲合成生物巨头中国和新加坡。这些其他国家还从其他国家招募顶级合成生物学家,从事研究和培养下一代合成生物学家,这是日本不参与的另一种做法。 这种感觉也流入资金,就像“旧日本”情绪一样,这是研究人员面临的一大挑战。他说,几乎所有的资金都是国内资金 - 日本的合成生物学家实际上并没有从国际资金中获得资金。 尽管面临这些挑战,里昂对日本合成生物学的未来前景仍然乐观。合成生物学研究正在全国各地的大学中爆发,一些初创公司(包括Lyons自己的Tupac.Bio,与日本合成材料Spiber的领导者有着蓬勃的关系,将于7月宣布另一个重要的合作关系)正在展示这种力量合成生物学使世界变得更美好。 资金是健康的,即使有时是旧传统和文化价值观的指导。有迹象表明,日本风险投资公司越来越愿意承担风险,并将赌注押在创业公司上,暗示下一个合成生物学家可能来自日本。 ——文章发布于2019年6月12日