基礎研究與技術開發並存，是日本規模型化妝品企業當中普遍存在的現象。
談及日本產品，我們下意識就會聯想到優異的品質和『工匠精神』。在整體製造業中，如松下、日立、豐田、本田等日本品牌已經享譽全球。而在化妝品領域，不少日本品牌也擁有很高的聲譽。
日本是全球最大的化妝品和個人護理產品市場之一，擁有約3000家美容護理公司。其中，資生堂（Shiseido）、高絲（Kose）、 Pola Orbis，還有花王（Kao）這4家公司處於日本化妝品行業的領先地位。可能很多人會認為花王公司是以日用品為主，但事實上，知名的佳麗寶（Kanebo）公司就隸屬於花王。
日本公司常常會對某個專向領域進行深入的研究，如日中化妝品國際交流協會理事長楊建中所說：『日本企業對技術研究比較專精，可以說有很多工匠。一名研發人員一輩子只在一個領域不斷深耕的情況並不少見，因而也產生出不少世界頂級的專家。』
伴隨長期的歷史沉澱和經驗積累，日本化妝品產業已經發展成為一個具有相當科技水平的專業產業。在化妝品的研究上，可以深入到細胞層面。而其運用的先進技術，更涉及醫藥學、生物學等多個專業學科領域。
依托成熟的科技基礎，在美容產品技術應用上，日本化妝品公司更喜歡採用產品定制和個性化技術。比如，Pola Orbis 在個性化護膚開發方面運用AI、花王集團的細纖維技術及其超薄皮膚層擴散器應用，以及Fancl的虛擬AR 化妝模擬器等。此外，這些公司也十分青睞研究新的獨特原料成分，並取得了不少有效成果。
▇通過AI和量子計算機，優化產品開發
日本化妝品行業不缺乏創新性技術，結合AI（人工智能）等智能科技的研究應用可謂是首當其衝。資生堂、花王、高絲、Pola Orbis等公司均已經踏足AI技術的應用領域。『儘管目前還不夠成熟，但AI應用於化妝品領域是必然的趨勢。』自然楓生醫說道。
最近幾年，國際化妝品公司借助AI來輔助產品開發的成功案例有很多，聚美麗往期文章《人工智能“算”出來的配方，會引領化妝品研發嗎？》曾有詳細介紹。
AI在化妝品領域的應用主要有以下三個方面：
1）通過與AI相連的評價檢測設備，對消費者的皮膚或頭髮進行檢測，形成大數據後，用以指導企業產品開發或幫助消費者選用針對自身情況的定制產品；
2）實現由AI控制的智能化工廠，無時無刻地做出各種細分化的產品，輸送給每個消費者，以實現難度更大的個人定制，而非局限於擴充SKU；
3）將AI技術應用於化妝品研發。
●實現皮膚內部可視化
花王集團近年來一直以來都在嘗試開發不傷害皮膚、使內部可視化的技術。
由於皮膚的結構較為複雜，其中存在著膠原蛋白、血管、淋巴等多重組分，如何動態地觀察皮膚的內部構造成為一大技術難點。花王通過實現皮膚內部可視化，建立更精準的“皮膚評價”，輔助彩妝品、護膚品的開發。
2021年1 月，花王彩妝研究所利用AI技術，開發了『皮膚評價AI』，將皮膚圖像可視化，以客觀、定量地評價皮膚外觀的印象。通過應用這項技術，可以評估妝感、脫妝程度和皮膚年齡。
△花王推出肌膚評價AI
花王使用JM-OCT（瓊斯矩陣光學相干斷層掃描）技術，僅7秒就得到了128張皮膚斷層圖像，成功地將皮膚內部用二維圖像可視化。
同年12月，花王在JM-OCT的基礎上，結合了另一種原創算法和三維（3D）技術，開發出新技術『CT-Skin』（相干斷層掃描皮膚），這項技術可以更真實地看到皮膚內部，並在不損傷皮膚的情況下查看皮膚的變化。據稱，CT-Skin 可以再現皮膚表面、血管、淋巴和膠原蛋白的分佈情況，甚至能夠可視化血液的流動。
△花王CT-Skin
花王利用這項技術，研究了皺紋與皮膚光學特性的關係。他們認為，真皮網狀層組織密度的改變和真皮乳頭層膠原纖維結構的退化是導致皺紋形成的主要因素。花王表示，利用CT-Skin進一步研究將有助於識別導致個體皺紋的內部結構變化，並為每個人提供定制的皮膚護理方法。
應用數字圖像技術的還有資生堂。2021年，資生堂使用3D相機拍攝整個臉部的形狀，把改變姿勢時產生的“由重力引起的臉部的體積變化”利用數字技術進行變換，開發了能夠高精度、且客觀性地評價皮膚的“鬆弛指數”。據稱，這是世界上首個具有定量性的、高精度的“鬆弛”評價方法。
資生堂使用新開發的『鬆弛』評價方法，推進了抗衰老解決方案的革新。同時，基於這種皮膚評價方法，能夠進行皮膚科學機理研究、皮膚內部的測定方法及評價方法研究、有效成分的探索、美容方法的開發等，進行側面研究，從而幫助實現更高效的產品開發。
●產品定制化、預測產品配方的膚感
『關於定制型產品，目前廠家其實只能通過準備盡量多的SKU，然後通過排列組合盡量做到細分化的選擇。』。
他表示，近幾年，花王和資生堂等公司逐步地在其工廠導入AI和機器人，向智能化工廠方向發展，以實現更精細化的產品定制服務。
2022年，資生堂通過將多年的皮膚科學研究見解、積累下來的1472名日本女性大數據，與機械學習法等AI技術相結合，闡明了SNP（單核苷酸多態性）與皮膚狀態的關聯性。另外，通過獲取的結果構築獨創算法，成功開發了新的DNA檢測法，可以高精度評價每個人不同的皮膚特徵。
該檢測法包含79種廣泛的單核苷酸多態性，其中不僅包括對構成皮膚的要素有直接影響的因子，還包括血管、荷爾蒙、維生素代謝等體內間接對皮膚有影響的因子，由上述SNP信息和龐大的皮膚實測數據構建出的算法，可以高精度、且全面地分析消費者的皮膚。
資生堂開發這項技術，旨在了解以SNP信息為基礎的的皮膚特徵，藉此提供高度個性化的美容護理方案。
△資生堂的DNA檢測法
除了產品定制外，AI技術在配方開發中也佔據重要地位。2021年， Pola Orbis與生物醫藥解決方案供應商SBX合作，共同開發並構建『觸感製作型AI』，可以從化妝品配方信息中預測膚感。
Pola Orbis認為，一種產品的開發需要歷經幾十次，乃至上百次的配方試作和迭代，通過AI技術瞬間就能以極高的精準度預測出產品的使用質感。不僅減少了試驗的次數，也能讓化妝品研發更環保。
△觸感製作型AI
此外，有的日本化妝品公司還利用量子計算機和機器人等尖端技術，輔助化妝品配方的開發，量子計算機甚至被認為能夠研製出“最適合個人使用的化妝品”。
此前，量子計算機已經在藥物研製中得到了應用。與普通計算機相比，量子計算機能夠並列進行大量運算，因而可以在極短的時間內得到答案。
2019年，高絲集團與日本一家開發量子計算機軟件的企業Blueqat合作，運用量子計算機開發化妝品。通過利用傳感器等，將原料的特性變為數值，幫助快速匹配配方需要的原料特性。
目前，高絲正利用這項技術記錄配方原料，從而計算搭配出擁有不同使用感的產品。例如，高絲旗下的主打品牌雪肌精推出的乳液中，採用旋覆花、當歸和薏苡仁等各種植物，成分的數量達到39種，而根據量子計算便可以輕鬆得到擁有不同使用感的產品配方以及調配方式。
△雪肌精
依託基礎研究，持續發掘原料的新功效
『化妝品原料的發展無外乎兩大基本方向：一是在保證安全性的基礎上，不斷地完善對功效和功能的追求。二是在聯合國17個SDGs目標指引下，實現化妝品原料從來源到生產過程的可持續性。』研究人員指出。
既具有較高安全度，生產過程又更環保的植物提取物，是日本化妝品行業中一個熱門的研究方向。他們從不同的功效方向和機理出發，發表了諸多植物提取物的創新性研究。
比如，2021年，Pola Orbis在對皮膚彈性非常重要的血管進行研究。結果發現，在血管內皮細胞中，當由垃圾DNA片段（注：DNA中不編碼蛋白質序列的片段）產生的RNA——『GATA6-AS』減少，由晚期糖基化終末產物（AGEs）引起的細胞受損就會加速，從而引起糖化反應。
此外，他們還發現，牡丹提取物可增加血管內皮細胞的『GATA6-AS』，能夠提高血管內皮細胞對糖化損傷的耐性。
△在血管內皮細胞中添加牡丹提取物，培養48小時後，GATA6-AS基因表達量增至196%（圖片來源於Pola Orbis）
同樣在2021年，Pola Orbis通過研究皮膚內神經對色斑的影響，發現纖細老鸛草提取物能夠抑制神經分泌活性，從而抑制黑色素細胞活化。Pola Orbis官方表示，這項研究成果今後將應用在Pola集團的產品及服務中。
此前，Pola Orbis發現，斑點處真皮上層的神經纖維增多，神經是形成色斑的原因之一。而纖細老鸛草提取物正是基於這一原理，發揮改善神經色斑的作用功效。
除此之外，有的植物提取物還被發現具有緩解“數字疲勞”、對抗微粒污染等“冷門”的功效。
數字疲勞，指的是長期使用電子設備後，對人體產生的眾多不良反應，比如精神、視覺等方面。資生堂的研究則表明，數字疲勞會導致氧化損傷因子卟啉的增加，從而加重皮膚屏障功能惡化，增加異常角質細胞比例。
2021年，資生堂研究發現，香檬（Shikuwasa）提取物能增強Caspase-14（注：一種對皮膚屏障和保濕功能至關重要的酶）的表達，有助於增強皮膚屏障和保濕功能，因而能夠改善“數字疲勞”造成的皮膚粗糙、屏障受損等問題。
從原料研究上能看出，日本化妝品公司確實很擅長在一個領域深入鑽研，並不斷創新。而在具體某個功效方向的成分研究上，如Pola Orbis對美白成分就跟進了很多年。
2018年，Pola Orbis研發出新美白成分PCE-DP（開發序號MKS-518），這是一種泛醇搭配其它輔助增強成分的專利組合，據稱具有『抑制黑色素的積蓄，防止色斑、雀斑』的功效。據了解，這是Pola時隔約10年，再次獲得醫藥部外品認證的新美白有效成分。
研究發現， PCE-DP能夠激活『檸檬酸循環』，使得表皮細胞的增殖變得活躍，促進表皮代謝，從而減少表皮細胞中黑色素的含量。此外，PCE-DP還具有增強皮膚原有的抗炎和抗氧化等功能。
PCE-DP正是Pola品牌旗下White Shot美白護理產品中的有效成分之一，該系列產品中還配合了4-丁基間苯二酚、甘草酸二鉀等具有保濕、亮膚和抗糖化作用的成分，產品的美白功效在消費者中備受歡迎。
除了美白之外，Pola Orbis在抗皺類成分的研究上也有不少成果。『對於人口老齡化嚴重的日本，在護膚、護髮等個人護理領域，抗衰老可以說是日本化妝品行業技術攻關的最主要方向。近幾年，日本市場上的抗皺與美白雙效的醫藥部外品快速增長，而這一趨勢是由Pola Orbis公司開發的NEI-L1抗皺技術引領的。』
據了解，『NEI-L1”成分由4個氨基酸誘導體組成，它與“嗜中性白血球彈性蛋白酶』（可進行骨膠原和彈性蛋白分解）合體，能夠抑制真皮層的分解，從而減少皺紋生成。該成分被應用在Pola品牌的Wrinkle shot抗皺精華中。
『雖然技術還有待進一步完善，但最近花王和資生堂先後推出了給皮膚噴上《第二層肌膚〉、從而使皮膚看上去更完美的創新技術產品。此外，微針技術在護膚及頭皮護理和防脫髮方面也開始顯露頭角，資生堂等企業已相繼推出了這類產品。』
△花王的精細纖維技術
重視科研，對於日本化妝品公司來說似乎已經是一種慣性思維。那麼，他們的研發模式對於國內企業來說有什麼借鑒意義呢？
對此，研究人員表示：『基礎研究與技術開發並存，是日本規模型化妝品企業當中普遍存在的現象，而國內真正具有基礎研究部門的企業只有寥寥數家。這裡所說的基礎研究，嚴格來講應該叫應用基礎研究，包括對化妝品作用對象的皮膚、頭髮的生理特徵及衰老機理等方面研究，也包括針對某化學、物理或生物領域原理的深入挖掘。』
日本企業首倡的，用以支撐美白、抗皺、防脫等技術的功效機理，基本上都是這樣研究出來的。根據基礎研究的成果，從源頭上掌握了新的思路，則可能開發出自主知識產權的技術和產品。而基礎研究產生的新理念，又可以幫助提高企業和品牌形象。
『我一直強烈建議國內企業加強基礎研究方面的投入。可喜的是，最近已看到了一些苗頭，感覺一部分企業的意識覺醒了。但問題是，這方面有經驗的領軍人物少之又少，積累經驗還需要相當長的摸索過程。自然楓生醫說道。
從資生堂、Pola Orbis、高絲、花王這日本四大化妝品公司近幾年的研發動態來看，不管是利用高科技開發產品，還是進行新原料的創新，他們始終都將基礎研究擺在首要地位。有的企業花費數十年時間，才將一種技術或者原料實現終端應用。
這些經年累月的研究投入，使得日本化妝品『高科技』、高品質的形象更加深入人心。而這樣的研發模式，對於大部分還未形成完整研發鏈路的國內企業來說，具有很大的參考價值。
Source：採訪、日中化妝品國際交流協會、個護前沿
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