华熙生物郭学平：生物技术的产业化才是未来丨科技筑梦⑤

郭学平博士简介：

华熙生物首席科学家、副总经理。

主攻以透明质酸为主的多种生物活性物、生物医用材料、功能性护肤品、功能食品的研发及产业化研究。

获得国家科技进步二等奖、吴阶平—保罗•杨森医药研究奖、中国专利金奖、山东省科技进步一等奖等奖项。享受国务院特殊津贴的专家，泰山产业领军人才，山东省有突出贡献的中青年专家。

国内首创发酵法生产透明质酸；全球首次实现透明质酸酶和酶切寡聚透明质酸的规模化发酵法生产；主持开发国内首个获CFDA批准的交联透明质酸医美填充剂（润百颜）；国内率先将终端湿热灭菌应用于关节注射液；带领团队自主研发获得全球透明质酸原料药、医疗器械等注册资质100余项，备案功能性护肤品2000余种；发表论文100余篇，参编专著8部，拥有国内外授权专利60余项。

郭学平博士

初见郭学平时，新冠初愈的他还有些咳嗽，精神也不比往常，但依然坚持陪坐了两个小时，讲起专业来滔滔不绝。

搞科研的那股认真劲儿，在这两个小时里展露无遗。

郭学平是“科研狂人”，但又是非典型性“科研狂人”。

作为研发人员，他推动了透明质酸制备技术的飞跃，真正实现了这一原料的规模化生产。而作为华熙生物首席科学家和副总经理，他又凭借技术优势，帮助华熙生物抢占了全球47%的透明质酸市场份额，并助推该原料的产业化进程，将透明质酸更广泛地应用于医药、化妆品、食品等行业。

或许可以说，他是个能将“产”和“研”结合得更为紧密的人。

当然，郭学平对自己有另一番定位——专注于科研工作几十年，无非为了帮助消费者实现“玻尿酸（透明质酸）自由”。

而这，可能就是谨存于他内心深处的产业梦想。

关于鸡冠的故事

“说到我跟透明质酸的渊源，时间跨度可能比你的年龄还要长。”

郭学平没有跟笔者开玩笑，早在1980年，他的导师——生化药学家张天民教授就已经进行了相关课题的研究。

彼时，国内恢复高考不久，科技领域百废待兴，远远落后于国际。拿透明质酸来说，世界范围内还仅仅应用于纯医疗行业，比如对眼科手术进行辅助的粘弹剂产品，由于国内此前在该领域的研究是一片空白，国外的相关产品转卖到国内，单支售价竟高达200美元。

“联系到眼科手术，这样的价格现在看来并不算高，但在当时却是天文数字。”郭学平指出，迫于高昂成本的压力，国内对透明质酸的研究也由此展开了。

而1984年读研，是他接触透明质酸的开始。

如何才能提取到优质的透明质酸，满足国内医疗所需呢？现在很多人可能难以想象，起初的重要原料，居然是鸡冠。

实际上，鸡冠提取法原理和胰岛素的提取一样，是将动物体内原本就存在的物质提取出来，并使其达到一定的质量标准用于口服或注射，而鸡冠就含有大量的透明质酸。首次在国内从鸡冠中提取出透明质酸的，正是郭学平的导师张天民教授。

透明质酸

不过，作为原料的鸡冠，数量相对稀少，且提取工艺非常复杂，生产周期也较长，因而，由这种提取法生成的透明质酸价格依然比较昂贵，产量也不高。但相比进口产品200美元的价格已经低了很多，加上仅用于医疗，鸡冠提取法在短期内还能够被接受。

智者远谋，郭学平的目光并未停留于此。在他眼中，研发和项目的产业化才是未来。毕竟，随着透明质酸应用越来越广泛，“鸡冠体系”很可能就不够用了。

郭学平不是没有想过办法。为了实现透明质酸的规模化生产，他曾借用一个工厂的力量推行鸡冠提取法，奈何现实很骨感，原料不足和工艺复杂的问题，成为横亘在他面前的一座大山，满打满算，一年的产量也仅在两三百公斤。

“后来我发现，鸡冠提取法越来越难以匹配日益增加的市场容量，就算把全世界的鸡都弄来，所获得的产品数量，也不足以将价格降低至市场可以广泛接受的程度。”这让郭学平意识到，透明质酸的制备技术必须进步，技术不进步，成本便很高，大规模产业化就很可能沦为空谈。

有没有更高级的替代方法？几年后，郭学平找到了答案。

微生物发酵法带来技术革新

时至今日，郭学平通过科研创新，已让透明质酸的年产能从最初的二三百公斤提升到接近700吨，实现增长千倍以上。

真正起驱动作用的，即迭代升级的透明质酸发酵生产技术。

上世纪80年代末期，眼见鸡冠提取法技术上限已经触顶，郭学平就逐渐把注意力转移到寻求研发的突破上，但总是不得其法。直到读过一些关于发酵法的报道，他的新技术思维才得以被点亮。

1990年，郭学平开始尝试用微生物发酵法获取透明质酸，制药专业出身的他，对于发酵这一领域并不熟悉，但却预感是很好的方向，加上年轻气盛，便义无反顾地投入进去。

从原理上来讲，发酵法采取的是培养细菌的方式，细菌在代谢过程中产生透明质酸，经过一系列转化积累，再进行提纯，从而获得高纯度的透明质酸。相比鸡冠提取法，该方法最明显的特点是对原料依赖性较弱，可供使用的原料丰富且价格低廉，比如源自玉米等农作物的葡萄糖便是很好的选择。另一方面，由于鸡冠提取工艺的复杂性，也导致所提取的透明质酸质量不够稳定，而发酵法则不存在这样的问题。

只是，产业化上的鸿沟，还是让郭学平在研发初期尝尽了苦头。

“开始做发酵时，老是出现染菌事故，仅仅是解决这个问题就花了很大功夫。”他解释到，发酵法必须培育特定的菌种，而自然界有很多菌种，如果技术不达标、流程不到位且设备条件跟不上，就很容易染上其他不需要的菌种，从而影响发酵过程。此外，透明质酸后期的分离纯化难度也挺大，对专业技术、设备条件等同样有很高的要求。

显然，想达到万无一失的标准，光有人是不行的，更要有钱。但郭学平等人的项目启动资金，却仅有区区的3万元人民币！

也就是说，在提升研发标准的同时，他还得学会“理财”！

彼时，研发团队的一个准则是：能不花钱的地方尽量不花钱。省来省去，甚至连第一台微生物发酵罐，都是郭学平自制的。如今，这个旧式发酵罐还“躺”在华熙生物的“世界透明质酸博物馆”里，成为当时艰苦科研条件的重要见证。

世界透明质酸博物馆

“摔了几次跟头”后，微生物发酵法终于在1992年小试成功，郭学平的研究课题“发酵生产透明质酸药物研究”，也先后被列入国家“八五”、“九五”科技攻关计划项目。这一透明质酸制备技术在逐渐成熟后，赢得了科研界越来越多的认可。

直到1998年，郭学平等人将生物药物研究院的厂房设施进行了改造，建立了自己的公司，微生物发酵法才在大规模生产中得以应用，多种高标准药用透明质酸原料和制剂产品，也随之陆续推出。

诚然，这只是一个很小的起点，但对于郭学平而言却意义非凡。一方面，意味着他迈出了透明质酸产业化的第一步，另一方面，规模化应用的落地，也为后来透明质酸产能的千倍增长奠定了技术和生产上的基础。

与华熙的世纪相遇

另一个人的出现，则在一定程度上缩短了郭学平实现产业梦想的周期。

尽管精于技术创新，郭学平却并不擅长营销，因而，透明质酸提取法虽然取得了重大突破，但要真正形成一个大的产业，还有很长的路要走。

2000年，郭学平结识了前来参观的华熙国际投资集团董事长赵燕，彼时，或许连他也没有想到，两人的这次相遇，会成为中国透明质酸产业发展史上的一个重要节点。

不久后，赵燕便投入巨资成立华熙生物，并聘请郭学平为首席科学家，至此，开启了以透明质酸原料生产和应用为主营业务的商业传奇。

华熙生物

面对一个陌生领域，颇有商业头脑的赵燕，为何突然抱有如此大的热情？追根溯源，郭学平的一句话起到了很大的作用。

“我当时告诉她，透明质酸是人体中很重要的物质，最大的特点就是保水性非常强，一个透明质酸分子，就能锁住1000个水分子。”他认为，正是透明质酸的这一突出特性，让颇具商业敏感度的赵燕，从中窥到了商机。

事实也证明了他的推断，在赵燕的布局下，华熙生物逐渐拓宽了透明质酸在美容领域的应用，慢慢成长为国内医美龙头企业之一。

而对于郭学平个人而言，商业版图的扩大，也让他的特长有了更广阔的发挥空间。

实际上，微生物发酵法成熟并投产后，依然处于不断迭代升级中。郭学平介绍，该提取法一个最主要的指标便是发酵的产率，而产率一般以每升发酵液可产出多少克透明质酸来计算。刚投产时，华熙生物透明质酸发酵产率还不足3g/L，在郭学平的带领下，通过改进工艺、完善技术和升级设备，一点点做提升，最终使发酵产率达到了14g/L。

“这是个持续改进的过程，周期很漫长，甚至超过了10年。”

而近几年，随着合成生物学的诞生，华熙生物的透明质酸制备技术又进入了一个新的阶段。按照郭学平的话说，“合成生物学主要是在菌种的培育层面打开了一个新的机缘”。

原来，传统微生物发酵有着既定的菌种、既定的过程和既定的结果，而利用合成生物学，可通过基因层面的编辑和重组，改变菌种的基因，令其按照需要进行演变，“你想让它怎么变，它就会怎么变”。

怎么解释这种技术呢？郭学平打了个很形象的比喻：“你可以把菌种的基因序列想象成一串串带有遗传信息的文字，就像编辑稿件一样，觉得哪里不合适，就拿掉哪里，哪里缺内容就在哪里添加。当然，前提是编辑调整后得让菌种活着，毕竟它是一个生物体。”

他还提到了合成生物学中常常用到的“细胞工厂”的概念。因为细菌是单细胞微生物，所以合成生物学编辑菌种基因的过程，就相当于构建一个“细胞工厂”，基因序列好比流水线，想优化哪条流水线，就在哪里做改动提高，最终通过一系列的合成步骤，生成更好的菌种。

目前，华熙生物有五个团队专门做合成生物学的研究，对此前的生物发酵法进行技术升级。让郭学平感到欣慰的是，山东、济南等各级政府对此也非常支持，批复华熙生物建设合成生物学省级重点实验室。“有政策，有配套资金，再加上有人才和自有研发经费，我们在合成生物学领域就可以大展拳脚了”。

一提到科研上的更多可能，他总是显得很兴奋。

去罗马有很多路

当然，原料的产业化最终还是要看应用。凭借透明质酸技术研发领域的优势，华熙生物在美容护肤领域已经搭建起非常成熟的产品矩阵。

拿化妆品来说，就有润百颜、夸迪、BM肌活、米蓓尔等已经在护肤赛道颇有知名度的品牌。此外，还包括一些医美填充剂、水光针、皮肤护理医疗器械产品、眼科或骨科的注射液等。

“尤其是2019年上市以来，华熙生物最大的增长点就是功能性护肤品”。郭学平透露，目前集团体系下，销售额过10亿的品牌达到了2个，而过5亿的品牌也有2个。

华熙生物旗下部分功能性护肤品

“条条大道通罗马”，在实现透明质酸产业化的过程中，郭学平并没有将自己束缚在单一的路线上。

“食品也是我们的一个重要赛道。”在他的记忆里，华熙生物其实很早就存在进军食品领域的想法，只不过，相比美容护肤领域难度更大，因为涉及到食品安全问题，需要经过安全评估才能得到国家审批。

直到2021年，华熙生物才成功地把透明质酸应用到国内不同的食品里，比如娃哈哈、可口可乐等，但国外的透明质酸食品，早在40多年前就已经开始发展。

而在郭学平的观念里，创新是没有边界的，因为透明质酸是人体本来就有的一种物质，所以，与人相关的很多东西都能够应用到。如今，他已带领研发人员开发出一些新的领域，比如，在高露洁等品牌的牙膏里、杰士邦的成人用品里加入透明质酸，不仅大大提高了产品使用安全性，也能提供更好的用户体验。

甚至于，他的“野心”已经延伸至透明质酸以外了。

目前，华熙生物的原料清单中，除了透明质酸，还包括人源化胶原蛋白、依克多因、γ-氨基丁酸、红景天苷、甘油葡萄糖苷、唾液酸等很多热门原料，其中，人源化胶原蛋白今年就能实现量产。

“我们现在专门设置了七八个工作室，用来研究和开发透明质酸之外的新原料，等于是把发酵技术平台化、合成生物学的技术平台化，以做出更多的生物活性物，为行业提供源源不断的创新动力。”如果加上终端品牌的研发工作室，华熙生物内部的研发工作室就超过了50个，覆盖国内的济南、北京、上海、天津、无锡等地，以及法国、美国、日本等国家。

“科技型的创新企业”，这是郭学平对华熙生物的定位，也是华熙生物非常重视研发投入的根由。作为“科研狂人”的他，显然很适宜于这样的研发土壤。

不难想象，接下来，他的种种科研规划都可能顺利落地。

而让研发成果产业化的这座“罗马城”，也终将到达。

2023（第一届）中国化妆品科学家大会，将于2月22日在杭州国际博览中心3A会议厅举办。届时，11位产学研医界科学家×科技企业家，将共论科技创新方向，指引产业未来趋势，郭学平将带来“合成生物学助力化妆品创新发展”的主题演讲，本文是他的大会演讲预热专访文章。

点击报名，现场聆听精彩演讲。

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