你用的这瓶面霜里，藏着中国合成生物学的一个全球第一

一瓶白色粉末，近日成了齐鲁工业大学（山东省科学院）绿色造纸与资源循环全国重点实验室里的焦点。它散发着类似酸奶的气味，夹杂一丝辛辣，正是蜂王浆标志性的“酸、涩、辣”滋味。

这瓶粉末，叫作王浆酸。更重要的是，它不再仅仅依靠蜜蜂一滴滴酿造，而是我国科学家在全球首次利用合成生物学技术，在工业发酵罐中“像酿啤酒一样”稳定、可控地大规模生产出来的。目前，基于这一技术的护肤品已上市，短短5个月便实现2000万元产值，标志着我国合成生物学在化妆品原料领域的重大产业化跨越。

一、珍稀“蜂群密码”，长期受困于自然产出极限

王浆酸，化学名为10-羟基-2-癸烯酸，是判断蜂王浆品质的核心指标。自然界中，它迄今仅存在于蜂王浆里，具有抗菌消炎、抗氧化以及促进皮肤屏障修护等突出功效，被业界视为高价值功效原料。

然而，从蜂王浆中获取这一成分，却面临天然的“天花板”。齐鲁工大全重教授王瑞明团队介绍，王浆酸在新鲜蜂王浆中的含量仅为1.4%—2.4%。生产1公斤纯王浆酸，理论上需要40至70公斤天然蜂王浆；而一支强盛蜂群每年理想状态下的蜂王浆产量不过2—3公斤。这种极强的资源依赖性，使王浆酸始终难以摆脱从源头上获取的困境。

传统制备路径同样在原料端与工艺端双双受到掣肘。王瑞明团队成员、齐鲁工业大学教授李丕武介绍，有机溶剂提取法和大孔吸附树脂法虽能实现王浆酸的分离，却始终依赖蜂王浆天然供给，上游原料的稀缺“天花板”难以打破。为绕开这一困局，研究团队也曾设想通过化学合成法人工搭建王浆酸分子。然而，该路线反应条件苛刻，需要严格的无水无氧环境；目标产物纯度控制难度大，分离提纯步骤繁杂；加上溶剂用量大，“环境和成本账”同样不容忽视。在多重制约下，王浆酸长期走不出“产率低、纯度难控、成本居高不下”的产业化困局——山东福瑞达生物股份有限公司副总经理杨素珍坦言，这使其始终未能真正叩开大众市场的大门。

二、把微生物变成“细胞工厂”，二十年搜寻“最后一块拼图”

转机始于一次跨界的追问：既然蜜蜂能合成王浆酸，微生物中有没有可能藏着相同的“技能卡片”？从2004年起，王瑞明团队便锚定一条全新路径——用合成生物学为微生物“编程”，让它们成为高效生产王浆酸的微型车间。

团队做的第一件事，是破译蜜蜂体内合成王浆酸的核心分子机制，锁定了关键基因。随后，他们把这些基因移植到生长迅速、适宜工业放大的微生物中，并借助基因编辑技术重新分配代谢流，迫使微生物集中资源生产王浆酸，而不是生成其他副产物。

最艰难的部分，被团队称为王浆酸合成中不饱和键形成的“最后一块拼图”。王瑞明回忆，当时没有人能确定微生物里是否真的存在这种酶，“但只要有一丝希望，就不能放弃。”此后，研究团队在数百万种潜在基因中展开“大海捞针”——搜寻了上万种潜在基因，经过多轮次基因合成、表达和活性分析，最终在原核生物中找到了一种具有微弱催化活力的基因。那一刻，他们知道，“锁”打开了。

带着凑齐的合成工具，团队组装出全球第一株能够合成王浆酸的酵母菌，进而利用机器学习等手段，从6000多种突变酶元件中筛选出最优组合，最终将合成效率提升至80%以上。王浆酸，从化学成分变成了可以“酿造”的生物制品。

三、从“能被造出来”到“能被用起来”，放大产业想象空间

解决了量产问题，如何“用得好”又成为新的关卡。王浆酸很难溶于水，这一特性极大限制了它的透皮吸收和生物利用度。为此，合作方山东福瑞达生物股份有限公司的研发团队全力攻克溶解与递送体系，构建了能够稳定包载王浆酸的载体技术，使其真正穿越从原料到产品的“最后一公里”。2024年6月，王浆酸的生物合成法通过国家药监局化妆品新原料备案；2025年7月，瑷尔博士王浆酸系列护肤品正式上市，一举实现从实验室到市场的跃迁。

在这条赛道上，产业化应用首选化妆品领域，恰恰是“快道先行”的策略。相比药品、食品需要更漫长的安全评价与审批周期，化妆品新原料的备案路径更为高效，能够快速验证技术的市场价值。而今，这一选择已显现成果。

不过，王浆酸的故事显然不止于此。福瑞达副总经理杨素珍透露，团队已将目光投向生物医药、医用材料和保健食品等高附加值领域，“向高附加值领域进军，我们已经拿到了‘金钥匙’。”

四、标志性跨越，原料创新的中国样本

中国香料香精化妆品工业协会在项目评估中指出，王浆酸项目的成功，是我国合成生物学在化妆品领域应用的一个标志性样本，生物合成王浆酸为国内乃至全球的原料创新提供了可借鉴的发展路径。

从“蜜蜂养多少，产量就是多少”的靠天吃饭，到“发酵罐开多大，产量就有多稳”的工业制造，这场转变背后，是我国在合成生物学前沿领域持续积累的科研实力与产业转化能力。正如王瑞明所说，关键不是替代自然，而是拓宽了获取珍稀成分的边界。当越来越多这样长期被“锁”在自然界中的活性成分被科学解开，人们有理由期待，一个更可持续、更可及的生物制造时代正在加速到来。

（大众新闻编辑 蔡昕然 齐鲁工业大学（山东省科学院） 科技日报 联合共创）