探访世界透明质酸博物馆：两大技术突破成就产业发展

探访世界透明质酸博物馆：两大技术突破成就产业发展

透明质酸（简称HA，又称玻尿酸）是存在于人体和动物组织中的一种天然直链多糖，主要分布于人体的玻璃体、关节、脐带、皮肤等部位，发挥着重要的生理功能。

近日，世界玻尿酸博物馆在山东济南开馆。这是全球首个以“玻尿酸”为主题的博物馆，由全球玻尿酸领军企业华熙生物倾力打造。博物馆展示了玻尿酸的技术研发和中国玻尿酸的发展历史。在世界玻尿酸博物馆开馆的同时，华熙生物工业旅游示范车间也于同日揭幕。

博物馆通过科普视频、历史文献、模拟仿真等多种形式展示了全球及中国透明质酸产业的发展历史和成就：我国透明质酸产业在市场份额、研发技术、产业化水平、应用拓展等方面都得到了快速发展。

历经40年，中国透明质酸产业经历了三个里程碑阶段

纵观全球透明质酸产业发展，中国透明质酸产业虽然起步较晚，但发展迅速，潜力巨大。

根据Frost&T报告，2018年中国透明质酸原料销售额占全球总销售额的86%，全球前五大透明质酸原料公司均为中国公司。

博物馆回顾了中国透明质酸产业从研发起步、到产业强国、再到应用爆发式增长的三个标志性阶段。

我国透明质酸产业发展起源于20世纪80年代初，当时国外透明质酸产业发展已取得显著进展，而我国对透明质酸的基础研究才刚刚起步。

1980年，山东大学药学院教授张天民在国内首次开展透明质酸研究，成功从人脐带和鸡冠中提取出透明质酸（HA），迈出了我国透明质酸研究史上的第一步。1985年，张天民率先突破了透明质酸产品的应用，研制出我国第一支眼科手术用HA注射剂，全面打开了我国透明质酸产业的大门。张天民在透明质酸领域的开创性工作被誉为“中国透明质酸之父”。

在取得突破之后，产业化、规模化成为透明质酸研究面临的另一重要课题，传统动物法生产透明质酸提取率极低，原料采购困难，很难实现规模化生产。

20世纪90年代，华熙生物首席科学家郭学平博士及其团队通过自主研究，成功实现微生物发酵法生产透明质酸，彻底改变了我国透明质酸从动物组织中提取、主要依赖进口的落后局面。此后20年，微生物发酵技术不断优化升级，我国透明质酸产业化进程不断加快，产业化水平不断提升，我国进入世界透明质酸产业强国行列并领先全球。

与此同时，产业化发展也带来透明质酸应用的全面爆发。透明质酸已广泛应用于眼科、骨科、医学美容、护肤、食品等领域，并开始在肿瘤治疗、组织工程、药物载体、口腔、胃肠、耳鼻咽喉、计生、洗涤、消毒、宠物等创新领域拓展应用。各个应用领域的开启有望带来几何级的市场增长。中国透明质酸产业正迎来更大规模的发展前景。

潜力巨大，生物发酵和酶消化两大突破

技术创新是产业发展升级的核心驱动力。我国透明质酸产业之所以能在40年的时间里从落后迅速崛起到世界领先，掌握透明质酸开发核心技术是关键。其中，微生物发酵技术和酶切技术的突破，是我国透明质酸产业发展的两大核心技术成果。

20世纪90年代，为突破透明质酸技术瓶颈，我国持续研发微生物发酵生产透明质酸技术。郭学平及其团队先后承担国家“八五”、“九五”科技攻关计划，在国内率先启动透明质酸发酵生产技术研究及产业化，结束了我国只能采用鸡冠提取法生产透明质酸的落后局面。

“我们利用链球菌代谢生产透明质酸的天然特性，通过野生株诱变、高通量筛选，获得了透明质酸产量最高的优质菌株，并实现了透明质酸的规模化发酵生产。”郭学平说。

随后的20年中，以华熙生物为首的中国透明质酸企业不断优化透明质酸生物发酵技术和生产工艺，将透明质酸发酵产量由原来的3g/L提高到12-14g/L，达到世界领先水平。随着生物发酵技术和产业水平的提升，我国透明质酸生产成本持续下降，透明质酸原料品质和附加值逐步提高，透明质酸的应用市场进一步开拓。

2011年，继生物发酵技术之后，我国在透明质酸技术研发上再次取得突破。华熙生物在国际上首次通过酶法裂解大规模制备低分子低聚透明质酸，使透明质酸分子量可以自由调控。在此之前，行业内生产低分子低聚透明质酸的主流方法是化学降解法。化学降解法所需的条件不仅十分苛刻，生产过程还会污染环境。“我们利用透明质酸酶对透明质酸进行专一性降解，工艺过程温和，解决了化学降解产生的透明质酸结构破坏、分子量分布不均匀等问题，降解周期由化学降解的12-15天缩短至5-6小时，大大提高了生产效率，并显著降低了能耗。”郭学平介绍。

酶切寡聚透明质酸技术实现了高活性透明质酸酶的产业化，解决了无法量产寡聚透明质酸的世界难题，大大促进了透明质酸在医药、食品、化妆品行业的开发和应用。同时该技术还解决了化妆品、保健食品、食品、药品等领域的透明质酸检测难题，为含透明质酸的终端产品的开发提供了有效的检测工具。基于其对产业发展的巨大价值和意义，该技术荣获2019年第二十一届“中国专利金奖”。

发酵、酶切两次技术革命标志着我国透明质酸研发技术的发展和进步，在此基础上，我国透明质酸产业已具备发展成为今天国际知名高水平产业的技术实力。

如今，随着产业的进一步发展和升级，中国玻尿酸产业领先全球，率先进入知识普及、文化塑造的新阶段。世界玻尿酸博物馆暨华熙生物技术产业旅游示范基地将承担起这一新时代的产业责任，集旅游、科普、教育、文化于一体，让更多人了解玻尿酸，感受玻尿酸产业的科技时代。