锦波生物：重组人源化胶原蛋白
在山西锦波生物医药股份有限公司（以下简称“锦波生物”）的合成生物产业园内，一座超级洁净的“细胞工厂”车间引人好奇。在这里，每立方米的空气中大于5微米的尘埃都被严格排除，只留下一片纯净无瑕的空间。数亿原核菌群在这里日夜不息地工作，经过多道工序，一种从未在自然界独立存在过的新物质——重组Ⅲ型人源化胶原蛋白诞生。
作为一家民营企业，锦波生物创造了合成生物的奇迹。谈及成功的秘诀，锦波生物董事长杨霞指出，创新是民营企业的灵魂，没有创新便没有发展。
“从0到1”：在百万个序列中找到164.88°
作为生物高分子物质，胶原蛋白在动物细胞中扮演结合组织的角色，被誉为人体的“生命支架”。它不仅是维持皮肤弹性和韧性的关键成分，还参与着伤口愈合过程，能促进细胞增殖和迁移，从而提高伤口愈合的速度和质量。
1981年，美国批准了首张动物胶原蛋白植入剂。但是，由于应用受限于免疫原性问题，其在医疗、美容等领域的应用大打折扣。动物胶原蛋白与人体胶原蛋白的差异，始终是一道难以逾越的鸿沟。
如何解决免疫原性问题，做真正适配于人体的人源化胶原蛋白？这一度成为当时业界的热门话题。
“这是机遇，也是挑战。”2006年，时任山西医科大学教师的杨霞看到了这片蓝海。她提出了一个大胆的想法：能不能尝试人工合成胶原蛋白来替代人类胶原蛋白，特别是针对人体皮肤中含量丰富、具有独特弹性的Ⅲ型胶原蛋白？
“要解决从无到有的问题，最难的地方在于要先认识问题。”杨霞介绍，彼时，人源化胶原蛋白基础性研究还是“无人区”，一切只能从零开始。
从基础研究到产业化的道路充满了未知与挑战。首先，要从庞大的胶原蛋白基因序列中，找到那决定性的“黄金功能区”，无异于大海捞针。复旦大学与中国科学院的科学家们，围绕消除免疫原性、规模化生产、水溶性提升及增强生物活性四大科学问题，历经6年，从100多万个可能性中筛选出了一个疑似功能区。
2018年冬季的一天，大雪纷飞，科研团队终于迎来了突破性的发现——经过解析原子结构，这个特殊区域不同于过去人们对胶原蛋白认知的180°三螺旋结构，而是由164.88°柔性弯曲的三螺旋结构。其原子结构与众不同，拥有自我生成、形成胶原蛋白网的能力。
“我们惊喜地发现，通过164.88°柔性弯曲三螺旋结构关键功能区合成的纤维状材料，与人体胎盘的胶原蛋白直径一致。”杨霞介绍，这种新型的生物材料在与生理盐水进行的动物对照试验中，均未出现免疫原性反应。
2021年6月29日，锦波生物自主研发的“重组Ⅲ型人源化胶原蛋白冻干纤维”获批上市，这是我国自主研制的首个采用新型生物材料——重组人源化胶原蛋白制备的三类医疗器械。
“从1到N”：探索重组人源化胶原蛋白未来图景
走进锦波生物合成生物产业园，存储罐和反应罐之间都已经被机器人“接管”，基本实现了从原料入厂到成品出厂的智慧化生产。
山西锦波生物医药股份有限公司副总经理唐梦华介绍，产业园实现了重组人源化胶原蛋白新材料定向化、高效化、规模化生产，集“基础研究—小试、中试—创新原料生产—终端产品制造”于一体，建设有注射级A型重组人源化胶原蛋白、A型人源化胶原蛋白单一成分无菌智能胶原、10吨级A型重组人源化胶原蛋白原料等多条产线。
有了充足的产能支撑，接下来便是开拓新应用场景，实现“从1到N”的跨越。唐梦华告诉记者，人体中存在28种不同类型的胶原蛋白。这些胶原蛋白在人体中分布广泛，各具特色，共同维持着人体的正常结构和功能。
唐梦华透露，锦波生物正在开展重组人源化胶原蛋白等在内的人体各型别胶原蛋白及各类抗病毒功能蛋白基础、应用研发及产业化，未来可能会涉足到妇科、心血管、肿瘤等各种医疗场景的应用开发。
“我们建立了AI胶原蛋白智能数据库，这一数据库基于前期海量研发数据，利用AI模型，用深度神经网络和对抗生成网络可以加速开展重组人源化胶原蛋白的剂型创新，探索人工智能计算人源化胶原蛋白注射量、预测基因序列结构等新技术。”唐梦华说。
“‘从0到1’，再‘从1到N’，我们始终坚持原始创新的科研精神。”杨霞表示，近年来，公司不断构建重组人源化胶原蛋白完整版图，目前已完成9项人胶原蛋白原子结构解析。其研究成果被国际蛋白结构数据库（PDB）验证、收录，成为国际上解析人类胶原蛋白原子结构最多的企业。
“未来，锦波生物将持续深耕合成生物学领域，推进原始创新技术的产业化。依托国际领先的技术平台和科研团队，助力‘健康中国’建设。”杨霞说。
在山西锦波生物医药股份有限公司（以下简称“锦波生物”）的合成生物产业园内，一座超级洁净的“细胞工厂”车间引人好奇。在这里，每立方米的空气中大于5微米的尘埃都被严格排除，只留下一片纯净无瑕的空间。数亿原核菌群在这里日夜不息地工作，经过多道工序，一种从未在自然界独立存在过的新物质——重组Ⅲ型人源化胶原蛋白诞生。
作为一家民营企业，锦波生物创造了合成生物的奇迹。谈及成功的秘诀，锦波生物董事长杨霞指出，创新是民营企业的灵魂，没有创新便没有发展。
“从0到1”：在百万个序列中找到164.88°
作为生物高分子物质，胶原蛋白在动物细胞中扮演结合组织的角色，被誉为人体的“生命支架”。它不仅是维持皮肤弹性和韧性的关键成分，还参与着伤口愈合过程，能促进细胞增殖和迁移，从而提高伤口愈合的速度和质量。
1981年，美国批准了首张动物胶原蛋白植入剂。但是，由于应用受限于免疫原性问题，其在医疗、美容等领域的应用大打折扣。动物胶原蛋白与人体胶原蛋白的差异，始终是一道难以逾越的鸿沟。
如何解决免疫原性问题，做真正适配于人体的人源化胶原蛋白？这一度成为当时业界的热门话题。
“这是机遇，也是挑战。”2006年，时任山西医科大学教师的杨霞看到了这片蓝海。她提出了一个大胆的想法：能不能尝试人工合成胶原蛋白来替代人类胶原蛋白，特别是针对人体皮肤中含量丰富、具有独特弹性的Ⅲ型胶原蛋白？
“要解决从无到有的问题，最难的地方在于要先认识问题。”杨霞介绍，彼时，人源化胶原蛋白基础性研究还是“无人区”，一切只能从零开始。
从基础研究到产业化的道路充满了未知与挑战。首先，要从庞大的胶原蛋白基因序列中，找到那决定性的“黄金功能区”，无异于大海捞针。复旦大学与中国科学院的科学家们，围绕消除免疫原性、规模化生产、水溶性提升及增强生物活性四大科学问题，历经6年，从100多万个可能性中筛选出了一个疑似功能区。
2018年冬季的一天，大雪纷飞，科研团队终于迎来了突破性的发现——经过解析原子结构，这个特殊区域不同于过去人们对胶原蛋白认知的180°三螺旋结构，而是由164.88°柔性弯曲的三螺旋结构。其原子结构与众不同，拥有自我生成、形成胶原蛋白网的能力。
“我们惊喜地发现，通过164.88°柔性弯曲三螺旋结构关键功能区合成的纤维状材料，与人体胎盘的胶原蛋白直径一致。”杨霞介绍，这种新型的生物材料在与生理盐水进行的动物对照试验中，均未出现免疫原性反应。
2021年6月29日，锦波生物自主研发的“重组Ⅲ型人源化胶原蛋白冻干纤维”获批上市，这是我国自主研制的首个采用新型生物材料——重组人源化胶原蛋白制备的三类医疗器械。
“从1到N”：探索重组人源化胶原蛋白未来图景
走进锦波生物合成生物产业园，存储罐和反应罐之间都已经被机器人“接管”，基本实现了从原料入厂到成品出厂的智慧化生产。
山西锦波生物医药股份有限公司副总经理唐梦华介绍，产业园实现了重组人源化胶原蛋白新材料定向化、高效化、规模化生产，集“基础研究—小试、中试—创新原料生产—终端产品制造”于一体，建设有注射级A型重组人源化胶原蛋白、A型人源化胶原蛋白单一成分无菌智能胶原、10吨级A型重组人源化胶原蛋白原料等多条产线。
有了充足的产能支撑，接下来便是开拓新应用场景，实现“从1到N”的跨越。唐梦华告诉记者，人体中存在28种不同类型的胶原蛋白。这些胶原蛋白在人体中分布广泛，各具特色，共同维持着人体的正常结构和功能。
唐梦华透露，锦波生物正在开展重组人源化胶原蛋白等在内的人体各型别胶原蛋白及各类抗病毒功能蛋白基础、应用研发及产业化，未来可能会涉足到妇科、心血管、肿瘤等各种医疗场景的应用开发。
“我们建立了AI胶原蛋白智能数据库，这一数据库基于前期海量研发数据，利用AI模型，用深度神经网络和对抗生成网络可以加速开展重组人源化胶原蛋白的剂型创新，探索人工智能计算人源化胶原蛋白注射量、预测基因序列结构等新技术。”唐梦华说。
“‘从0到1’，再‘从1到N’，我们始终坚持原始创新的科研精神。”杨霞表示，近年来，公司不断构建重组人源化胶原蛋白完整版图，目前已完成9项人胶原蛋白原子结构解析。其研究成果被国际蛋白结构数据库（PDB）验证、收录，成为国际上解析人类胶原蛋白原子结构最多的企业。
“未来，锦波生物将持续深耕合成生物学领域，推进原始创新技术的产业化。依托国际领先的技术平台和科研团队，助力‘健康中国’建设。”杨霞说。
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