来自迪斯尼利（Designerly）的库珀·阿德温（Cooper Adwin）探讨了生成式人工智能如何重新设计皮肤年轻化，并逐步淘汰动物胶原蛋白。
全球皮肤长寿产业依赖于无法稳定制造的胶原蛋白。源自动物的胶原蛋白来源存在批次一致性问题且难以规模化，而通过重组方法生产的合成替代品往往无法与人体内天然胶原蛋白的功能相匹配。
这正是生成式人工智能切入的地方，它从零开始设计胶原蛋白，在最初阶段就内置了功能、产量和商业规模。
限制传统胶原蛋白合成的生物学瓶颈
源自牛皮、猪皮和鱼类的动物胶原蛋白往往会产生不稳定的批次。供应链波动不定，监管机构对污染风险和伦理问题的审查日益严格。动物胶原蛋白的主要生物学问题在于，其蛋白质结构在加工过程中往往会发生水解，这意味着它不再作为完整的三螺旋支架发挥作用。
当它最终制成产品时，对于长寿应用而言通常已失去生物活性。研究已经证实，包括胶原蛋白重塑失败在内的细胞外基质（ECM）改变是生物学衰老的驱动因素，这使得支架的完整性成为任何可靠的长寿应用的核心[1]。
重组合成利用细菌和酵母等生物来生产人类胶原蛋白。这里的问题在于，胶原蛋白的三螺旋结构需要一种被称为脯氨酸残基羟基化的特定翻译后修饰。大多数微生物宿主系统（如大肠杆菌和标准酵母菌株）无法可靠地进行这种修饰。没有它，蛋白质就会错误折叠。
折叠错误的胶原蛋白分子基本上是无用的。它无法与皮肤细胞上的整合素受体结合，无法抵抗分解细胞外基质（ECM）的酶，也无法触发真皮成纤维细胞的激活——这一过程向皮肤细胞发出信号，使其产生更多的自身胶原蛋白。
发现过程也可能成为瓶颈，因为传统的湿实验室筛选一次或以小批量测试候选蛋白质。对于细胞外基质（ECM）蛋白质而言，这个速度太慢了，因为单个氨基酸的替代就可能决定蛋白质是正确折叠还是失败。行业一直将这种失败率视为一种运营现实，而生成式人工智能则将其视为一个需要在上游解决的设计问题。
生成式蛋白质设计如何弥合差距
蛋白质语言模型（PLMs）经过数百万条序列的训练，学习序列-结构-功能之间的关系。当被赋予设计新胶原蛋白序列的任务时，蛋白质语言模型（PLM）会生成它预测能够正确折叠、执行正确的生物学功能并在制造过程中存活下来的候选序列。
生成式蛋白质设计通过靶向决定胶原蛋白是否表现得像功能性细胞外基质（ECM）的生化途径，来实现功能的精确性。人工智能设计的序列可以被优化，以包含特定的整合素结合基序，使胶原蛋白能够与细胞表面受体对接，从而触发真皮成纤维细胞的激活——这是一个指示皮肤细胞上调其自身细胞外基质（ECM）生产的信号级联反应。
可以同时筛选序列对基质金属蛋白酶的抵抗力，从而延长体内的寿命。传统的合成生产出的胶原蛋白仅仅是存在于配方中，而生成式设计生产出的胶原蛋白则能在体内正确发挥作用。
商业层面的证据正在涌现。坎布里姆（Cambrium）公司人工智能驱动的设计和筛选管线实现了新型蛋白质结构90%的分泌成功率，而传统方法约为5%，将上市时间缩短了一个数量级[2]。
结构扩散网络的工作方式则有所不同。它们不是从语言模式中预测序列，而是从一团原子噪声开始，逐步将其精炼成稳定、折叠的蛋白质形状，从而生成新颖的三维蛋白质结构。这与稳定扩散（Stable Diffusion）等人工智能图像生成器应用于分子几何结构的基本方法相同。
2024年《生物信息学简报》（Briefings in Bioinformatics）的一项研究展示了在人类胶原蛋白序列上训练的扩散模型如何生成具有66%三螺旋组装成功率的胶原模拟肽[3]。
驱动风险投资兴趣的平台经济学
合成生物学中传统的湿实验室发现可能成本高昂、速度缓慢且失败率高。支持这种模型的投资者正在资助回报特征不可预测、知识产权护城河薄弱的实验循环。竞争对手可以运行相同的实验并得出更好的结果。
生成式生物设计改变了这一切。当计算设计在实验室工作开始前就降低了失败率时，平台本身就成为了一种持久的资产，它在每次实验中积累专有的生物学智能，并构建了一个竞争对手无法复制的数据集。坎布里姆（Cambrium）与琴基生物（Ginkgo Bioworks）的合作树立了这一模型的早期基准，利用了一个每天能够分析多达100万个菌落的组合纳升反应器筛选平台[4]。
资本正流向生成式人工智能支持的发现。2025年8月，德伯特（Debut）筹集了2000万美元，专门用于人工智能驱动的皮肤长寿成分发现。2025年7月，晶泰科技（XtalPi）支持了专注于抗衰老生成式人工智能蛋白质设计的方源生物（Foundry BioSciences）。
长寿领域需要押注的基础设施
对于长寿投资者而言，生成式生物设计已经到来。这不再取决于公司是否拥有有前途的分子。成功将来自于那些随着时间推移变得越来越聪明、不断累积竞争对手无法复制的专有生物学智能的平台。动物源性供应链和第一代重组平台将难以扩大规模，以满足下一代皮肤年轻化产品将要的需求。与这两种模型绑定的资本很可能会面临日益增加的局限性。
该领域需要经过生物学功能工程改造并在组织中得到验证的人类同源细胞外基质（ECM）蛋白质。一种胶原蛋白成分只是出现在配方中。另一种则能激活真皮成纤维细胞、结合整合素受体并抵抗酶促降解。
生成式生物设计为长寿行业提供了引人注目的科学性和可防御的商业性。唯一的悬念是其他资本需要多久才会跟进。
关于库珀·阿德温
库珀·阿德温（Cooper Adwin）是迪斯尼利杂志（Designerly Magazine）的助理编辑，拥有5年以上撰写B2B技术、数据分析和人工智能应用文章的经验。他专注于为B2B受众剖析复杂的技术发展、合规性和数据驱动的趋势。
📎 来源：Longevity Technology