NATIONAL INDUSTRY ALLIANCE FOR MARINE DRUGS AND BIOPRODUCTS

光海之心 · 深海深空 · 跨界科转专栏 贵妇面霜里的深海细菌 4000米的商业价值:从庞贝虫的「糖衣」,到梳妆台上的成分表 |
翻开一瓶面霜的成分表,可能会看见一个拗口的名字:「交替单胞菌发酵产物提取物」。它的出生地不在实验室,不在植物园,而在两千多米深、终年黑暗的海底热液喷口。今天我们讲一个跨界科技成果转化的故事:深渊生物,如何一步步走到你的脸上。 |
成分表上的深海来客
1987年秋天,法国海洋开发研究院(Ifremer)的科考船“纳德号”驶向东太平洋海隆,在2625米深的热液区放下深潜器。科学家们注意到一种奇特的生物——庞贝虫,它钻在黑烟囱的管壁上,尾部泡在数十摄氏度的热液里,头部浸在两度的冷海水中,是地球上温差最大的动物之一。研究者原本以为它背上那层“绒毛”是虫子自己的皮肤,显微镜下才发现,那是一整层细菌“棉袄”。1987年10月到12月的这次采样中,编号HYD657的菌株从庞贝虫体表被分离出来,后来被鉴定为交替单胞菌的一个深海变种。为了在高温、高压、重金属与硫化物环绕的烟囱壁上活命,这株细菌练出了一门绝活:分泌一种硫酸化多糖,像糖衣一样裹住自己,抗热、抗压、抗毒。没有人想到,这层“保命的糖衣”有一天会出现在化妆品柜台。

庞贝虫(Alvinella pompejana),背上毛茸茸的「绒毛」其实是一层共生细菌「棉袄」
图源:Ifremer / Olivier Dugornay,CC BY 4.0(Wikimedia Commons)
一条走了三十年的转化链
回港后,Ifremer的团队在实验室里证实:HYD657在常温发酵罐里就能量产这种多糖,并将其命名为Deepsane。1993至1994年,法国方面提交了系列专利,一家名为Lanatech的生物技术公司接手应用研究,给它起了个更响亮的商品名:Abyssine,深渊。此后公司几经并购,从Siricie到Unipex,再到化妆品原料巨头Lucas Meyer Cosmetics,这株菌的“产权”一路流转,但发酵罐始终在陆地上稳定运转,从深渊带回的从来不是多糖本身,而是制造多糖的“图纸”。功效研究显示,Deepsane能保护角质细胞免受炎症因子攻击,并保护对紫外线敏感的朗格汉斯细胞。2012年,科学家才彻底解析它的结构:一个分子量约110万道尔顿的高分子多糖。而在商业端,故事早在2003年就已开花:科颜氏推出以Abyssine为主打成分的面霜与眼霜系列,随后被欧莱雅集团收入麾下。从深潜器采样到贵妇面霜上市,这条路走了整整十六年。

科颜氏(Kiehl's)门店——2003年,Abyssine成分随其产品线首次走向大众
图源:David Shankbone,CC BY-SA 3.0(Wikimedia Commons)
为什么是面霜先落地?
为什么极端微生物的第一桶金,往往来自化妆品而不是药厂?答案是转化成本。一款新药从发现到上市平均需要八到十年、数以亿计美元的投入。而一个化妆品活性原料,只要完成安全性评估与功效测试,两三年内就能进入配方。有统计显示,海洋来源的化合物被成功推向市场的概率,是陆生来源的四倍,因为海洋分子天生“见过世面”,在盐、压、温度、辐射的轮番考验下进化出的结构,往往恰好是皮肤护理想要的稳定性与生物活性。市场也给出了回报:2025年全球海洋活性成分市场约18.5亿美元,其中化妆品与个人护理占了近六成。在整个海洋生物技术产业版图中,化妆品应用规模已达约32亿美元,且仍在以接近百分之九的年增速扩张。深海采矿吵了三十年还没卖出一克矿石,深海细菌却早已在化妆台上安静地做了二十年生意。
「在四千米深渊,它是一层保命的糖衣。在专柜灯光下,它是一行成分表。科技成果转化,就是把深奥的科研成果,变成生活日常。 」 |
中国答案:5000米来的「分子剪刀」
中国有自己的版本。自然资源部第三海洋研究所的团队从数万个深海沉积物样本中层层筛选,分离出一株“太平洋火色杆菌”,来自约5000米深的深海。它体内的酶系像一把精密的分子剪刀,能把人体难以吸收的红藻大分子琼胶定向剪切成高活性的琼胶寡糖。2019年,厦门的一家企业接棒这项成果,2021年建成行业首条酶解法生产线,打通从实验室到工厂的最后一公里。2024至2025年间,新琼寡糖入选国际化妆品原料目录。到2026年一季度,基于这株深海菌株的产品已覆盖功能食品、化妆品、农用产品等多个赛道,合作品牌超过百家,备案产品260余款,并进一步突围至干眼症治疗、骨关节炎缓解等医疗领域。更大的图景是:2025年我国海洋生物医药产业增加值已达996亿元,2026年5月八部门联合印发专项指导意见,目标2030年突破1300亿元。而华大团队搭建的极端微生物组资源库,已收录七万八千多个微生物基因组,其中63%是新物种,超过一半的全新生物合成基因簇来自深海——原料库还在疯狂扩容。
深渊的馈赠,与它的账单
故事的另一面值得警惕。有研究梳理了全球深海基因专利:绝大多数掌握在美国、德国、日本三国手中,仅巴斯夫、杜邦与国际香精香料三家跨国公司,就主张了已识别物种一半的基因序列。这些发现大多源自公共经费支持的科考航次,而深渊大部分位于任何国家管辖范围之外——属于“法律上的无人区”。公海上的采样如何回馈全人类,《名古屋议定书》与BBNJ协定试图给出答案,但执行细则仍在拉锯。深渊不会说话,但它的账单迟早要付。对产业而言,真正可持续的路径已经清晰:一次采样、菌种入库、陆地发酵。深渊只需被拜访一次,之后所有的产量都来自反应釜。这才是深海生物资源与深海采矿最本质的区别:前者取走的是一页“图纸”,可以无限复印。后者搬走的是原件,搬一份少一份。

海底热液「黑烟囱」——极端环境的生存智慧,正在成为生物医药与美妆产业的富矿
图源:NOAA Vents Program(Wikimedia Commons,公有领域)
◆成果转化档案速览 ▸菌株编号:HYD657,交替单胞菌深海亚种deepsane变型(现由巴斯德菌种典藏中心保藏)。 ▸采集地点:东太平洋海隆热液区,水深2625米(1987年Ifremer「纳德号」航次)。 ▸宿主生物:庞贝虫(Alvinella pompejana)体表共生菌。 ▸有效成分:胞外多糖Deepsane,硫酸化高分子多糖,分子量约110万道尔顿。 ▸商品名称:Abyssine®,2003年由科颜氏(Kiehl's)首次用于面霜产品线。 ▸中国对标:太平洋火色杆菌,源自约5000米深海沉积物,琼胶寡糖已备案产品260余款。 ▸市场体量:全球海洋活性成分2025年约18.5亿美元,化妆品占近六成。 |
◇参考文献 Cambon-Bonavita M S et al. An exotic hydrothermal seafloor assemblage at the East Pacific Rise. Cahiers de Biologie Marine (2002)(HYD657菌株原始描述) Le Costaouëc T et al. Structural data on a bacterial exopolysaccharide produced by a deep-sea Alteromonas macleodii strain. Carbohydrate Polymers (2012) Martinez Andrade K B et al. Marketed Marine Natural Products in the Pharmaceutical and Cosmeceutical Industries. Marine Drugs (2014) Humphries F & Griffiths H. Traceability Approaches for Marine Genetic Resources Under the Proposed BBNJ Treaty. Frontiers in Marine Science (2021)(Abyssine完整转化时间线) bioGraphic: The Three-Way Race to Exploit Deep-Sea Life(深海基因专利格局报道) 自然资源部第三海洋研究所相关报道:太平洋火色杆菌与琼胶寡糖产业化(2026) 中国香料香精化妆品工业协会:海洋原料崛起——构筑中国美妆第三极的产业机遇与价值 Future Market Insights: Marine Biotech Ingredients Market (2025) |
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