1987年，当法国化学家莱恩凭借“超分子化学”获得诺贝尔化学奖时，可能谁也不会想到，这一科研成果，最终会应用到化妆品原料研发领域。

何为“超分子化学”？按照莱恩的解释，即研究两种以上的化学物种通过分子间力相互作用缔结而成的具有特定结构和功能的超分子体系的科学。如果应用于护肤，能够在精准递送、促渗缓释、强化功效性和稳定等层面发挥不小的优势。

目前，超分子技术在全球泛健康领域已有广泛的研究和应用，诸如英国牛津大学、葡萄牙阿威罗大学、印度加尔各答大学、加拿大麦吉尔大学、美国哈佛大学、日本九州大学等国际高校，意大利诺斯股份、瑞士奇华顿、法国嘉法狮、德国赢创、日本资生堂等世界知名企业，对此皆有相关投入。

而在中国，主导这项技术研究与应用的，则是深圳杉海创新技术有限公司（以下简称杉海创新）创始人张嘉恒。

在含能材料领域全球前十的科学家中，张嘉恒是唯一的中国人（世界排名第9）。专研超分子技术多年，他深谙其应用价值，因而，除了做学术研究外，也于2017年创建杉海创新，推动该技术成果的应用。

如今，杉海创新应用范围已覆盖医疗、食品添加剂、农药、宠物用兽药、消杀、保健、美妆护肤、家清等生物新材料和大健康领域。借助这一平台，张嘉恒正逐步推动超分子技术在化妆品行业的产业化。

将军工科技应用至化妆品原料改性

张嘉恒有很多头衔，除了杉海创新创始人外，还是哈尔滨工业大学教授/博士生导师、国家特聘专家、深圳市诺贝尔奖科学家实验室索维奇智能新材料实验室核心成员。

张嘉恒也有很多标签，国家海外高层次人才、福布斯海归菁英100人、广东省珠江人才、深圳孔雀计划B类人才等。

就在近日，他还成功入选由美国斯坦福大学与爱思唯尔数据库（Elsevier）联合发布的“2023全球前2%顶尖科学家榜单”（第六版）。

这些荣誉背后，起支撑作用的，便是其在超分子材料研究上的突出造诣。

如何形容超分子技术呢？张嘉恒将其比喻成排兵布阵。

比如有100个士兵，包括骑兵、步兵、弓箭手3类兵种，一种阵型是“骑兵在前，步兵居中，弓箭手随后”，另一种阵型是“弓箭手在前，步兵居中，骑兵随后”，相较而言，肯定是前者进攻性更强。

同样的道理，超分子技术就是把看似杂乱无章的分子构型，排列成特定的结构，使其形成性能更强的整体。

将超分子技术应用于化妆品原料改性之前，张嘉恒其实已经在多个领域进行过尝试。比如植物化学、农药和兽药的改性等。更令人意外的是，他在美国爱达荷大学工作时，还曾将离子液体技术运用于航天领域、火箭推进燃料领域，并从事过炸药的超分子开发。后来到了日本横滨国立大学，则运用超分子技术，开发过电解液这种新能源材料，有纳米材料、新能源和电催化领域的科研工作经验。

单看这样的经历，似乎很难让人把他和化妆品原料结合起来。但材料技术上的相通性，让其在回国后，能够顺利地以此前的科研积累，将开发方向转移到生物材料上。

原来，超分子结构在自然界非常普遍，酶及其底物、激素及其受体等蛋白质、线粒体内膜上的能量转化单位、核酸、冠醚与某些金属的包合物，DNA双螺旋结构，血红蛋白运输氧气分子等，都是通过分子间作用力结合的超分子结构。按照这样的逻辑，以超分子技术对化妆品原料进行优化改性，完全是可行的。

而且，化妆品原料存在的一些技术壁垒，也让超分子在该领域的应用成为必然。

在布局泛健康领域过程中，张嘉恒发现，很多化妆品原料在生产过程中，容易产生杂质多、生物毒性大、生物利用率低、周期长、环境污染严重等问题，这就使得配方应用具有一定的局限性。而如果能够利用超分子技术改变其性能，局限性就能被打破。

这种认知，最终促成杉海创新的超分子技术在化妆品原料改性上“大展拳脚”。

超分子“智”组装的6大应用

当然，张嘉恒能够进入化妆品原料领域，也有情怀使然。

他指出，此前日化行业属于精细化工，很少有材料学或顶尖科研团队专注于这一板块，而是流向了尖端技术聚焦的医药、生命科学等领域。但实际上，“相比其他领域，化妆品行业更缺技术，也更需要技术”。这让他觉得，自己的研究成果有很大应用空间。

根据化妆品原料的特点与需求，结合超分子化学和分子自组装，张嘉恒带领团队，最终开发出了超分子“智”组装技术。

何为“分子自组装”呢？

按照他的解释，自组装是由基本结构单元（分子、纳米级结构材料等）自发形成有序结构的一个过程，是分子有序排列成高级结构的一种方式，它广泛存在于自然界中，是发挥各种复杂生物功能的基础，在生命活动中起着至关重要的作用。

而分子自组装是非断键重连的前沿绿色化学，可驱动性质相似的物质相互聚集排列、性质互补的物质相互吸引结合，使物质运动和分子行为趋于一种最稳定的状态。

在张嘉恒的推动下，杉海创新的超分子“智”组装技术平台衍生出6大应用技术。

一是超分子共晶强化技术。该技术可通过筛选活性组分的最佳CP成分进行共晶强化，从而降低原料的刺激性，增强溶解度和稳定性，提升功能性和渗透性。诸如水杨酸、壬二酸、阿魏酸、甘草酸、腺苷、烟酰胺、4MSK等，都能通过这一技术进行改性。

二是生物酶绿色催化技术。该技术的生物酶定向催化，可以超分子溶剂为底物，增强酶的活性，提升手性选择，实现原料的高纯度；工程菌绿色发酵可优选特色植物，增强活性成分含量，提升整体功效；反胶束发酵技术可筛选特色菌种，发酵植物油，从而实现更多功效，改善肤感，增强吸收。

三是微脂囊包裹技术。该技术通过离子液体（超分子材料之一）与脂质体包裹、真皮层细胞靶向释放、毛囊靶向释放、炎症因子响应释放，可将原料纳米化，并实现精准递送、长效缓释、降低刺激性、提升稳定性和渗透性等效果。适用的原料包括虾青素、光甘草定、维A类、蓝铜肽、生物素、神经酰胺、植物精华油等。

四是NaDES定向萃取技术。该技术将分子印迹技术和天然超分子溶剂相结合，对植物活性成分高效萃取，萃取效率相比醇萃提升5倍，水萃提升20倍。适用的原料包括油橄榄（橄榄苦苷，羟基酪醇）、红景天、药用层孔菌、白睡莲、极微小球藻等。

五是超导协同促渗技术。通过超分子溶剂，协同促渗大分子/水溶性/难吸收成分，增强其稳定性，使生物利用度提升5-7倍。适用的原料包括胶原蛋白、玻色因、蓝铜肽、六胜肽、复合肽、β-葡聚糖等。

六是胜肽分级自组装技术。针对氨基酸链和多肽的多级结构进行定向调控，自组装短肽、超分子多肽，可增强稳定性和耐热性，降低毒性和免疫应激，促进吸收，协同增效等。适用的原料包括超分子肌肽、酵母蛋白肽等。

其中，超分子共晶强化技术、NaDES定向萃取技术、超导协同促渗技术、胜肽分级自组装技术皆为行业首创。对此，张嘉恒颇以为傲。

从泛健康到泛工业，未来目标是“星辰大海”

技术驱动型企业的一个最大特点，是在研发层面不吝投入。杉海创新也一样。

截至现在，张嘉恒已组建起超过100人的全职研发团队，并建造了年产量千吨级超分子生物材料的生产线及多个配套工厂。其中，在韶关自建了占地3万平方米的产业园，以推进自产活性原料工程。

“能够规模化量产，能够降低材料的应用成本，这就是产业化的第一步。”诸多投入对于自研成果产业化的意义不言而喻。

为强化技术研发实力，杉海创新还联合敷尔佳、UNISKIN优时颜、UNILIPO研之有理3大品牌，与索维奇深圳市诺奖实验室建立了联合实验室，共同探索超分子技术在护肤领域的应用。

在检测方面，张嘉恒透露，公司每个年都会邀请3000位志愿者做产品的功效检测。其成立的璞嘉功效评价检测中心，是全国首批通过T/SHRH 006-2018、T/SHRH 015-2018团体标准的实验室。

他约莫估算了一下，以技术研发实力为基础，杉海创新针对化妆品原料所做的超分子改性成果已有100余种，“理论上，所有中国成分都可以”。

在与《美妆原料圈》的沟通中，张嘉恒时不时显露出更大的设想和抱负。看得出来，仅仅一个化妆品原料领域，并不能承载其技术应用的宏图。“很多人把我们定义成化妆品原料企业，其实我们没有局限于此，确切点说，应该是涵盖了多个领域的新材料公司。”

今年，杉海创新的更名（前身叫深圳萱嘉生物科技有限公司），正体现了这样的追求。张嘉恒告诉《美妆原料圈》，“杉海”谐音《山海经》中的“山海”，意思是要更有想象力，不要被框架限制；“创新”则表明我们主张技术驱动，不希望做跟随者，而是要做引领者。

“星辰大海才是我们团队的目标。”说出这句话时，他的双眼泛着光。

接下来，杉海创新要向泛健康领域发力，诸如医药、器械、食品、农业和环保等领域，已经有一些合作的案例在推进。

再进一步的布局，则是泛工业。比如光伏储能、充电业务等新能源，以及军工航天、生物材料、疾病诊疗、分子机器等。对于张嘉恒而言，尽可能广地将技术成果产业化，方能实现自己的理想。

“志高者，意必远。”这句话，用来形容他的理想再合适不过了。

也许多年以后，怀揣着高远志向的张嘉恒，仍会坚持奔赴在通过星辰大海的科研之路上。

注：11月29日下午，张嘉恒教授将参加2023（第四届）中国化妆品年会-原料创新论坛，并带来主题为《超分子智组装材料开发平台赋能自研原料开发》的分享。敬请期待。