19歲少年,用玉米殼煉出「抗病毒神藥」!他的新合成方法,有望將抗RNA病毒藥物Galidesivir成本暴降6倍,一舉奪得全球最高青少年科研大獎!從小村莊走向世界舞台,他正在改寫醫藥未來。「少年藥神」來了!來自斯洛伐克的19歲少年Adam Kovalčík,憑藉計算機模擬設計的新分子,一舉奪得全球頂級大獎!
這些分子有望像廣譜抗病毒藥物Galidesivir一樣有效阻止病毒複製。
他特別關注其中一種名為ADK-98的分子,認為效果可能更好。
更具突破性的是,Adam提出的新方法將每克藥物的整體生產成本銳減625%。
這一新合成方法,有望為全球抗擊RNA病毒帶來實質性突破。
憑此發現,他斬獲2025年Regeneron ISEF國際科學與工程大獎賽(Regeneron ISEF)一等獎,並獲得10萬美元George D. Yancopoulos創新獎。
Regeneron國際科學與工程大獎賽(Regeneron ISEF)是由美國Society for Science主辦,製藥公司Regeneron冠名贊助,是全球大規模、高等級、極具全球影響力的青少年科學創新競賽之一。最終,3人獲最高獎;圖中為Adam Kovalčík。
他研發出一種全新的合成方法,用於製造抗病毒候選藥物——Galidesivir。
動物實驗顯示,它對伊波拉、馬爾堡、黃熱病、寨卡和裂谷熱病毒均有效。
論文連結:
https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC8483777/
歐洲小鎮青年,斬獲美國大獎來自斯洛伐克的Adam Kovalčík,原本只是去美國參加一場國際科學比賽,沒想到最終帶著10萬美元大獎凱旋!
Kovalčík用玉米廢料作為原料,大幅簡化了合成流程,將每克藥物的成本從75美元降到12.5美元左右,為大規模研究與未來藥物上市掃清了障礙。
這項突破意味著:
藥物具有商業可行性副作用較小有望挽救無數RNA病毒感染者的生命Kovalčík的秘訣在於——
他用玉米廢料作原料,將傳統合成流程從15步縮減為僅10步,不僅節省時間,還產量翻倍!
更令人驚喜的是,他還進一步研發出一種全新的抗RNA病毒藥物,同樣基於這套高效合成路徑。
本月中旬,Kovalčík在瑞再生國際科學與工程大獎賽(Regeneron ISEF)上展示了這一突破性研究。
評審委員會主席Chris RoDee親自見證了這一創新。
儘管這項研究不像學術論文那樣經過嚴格同行評審,但Chris RoDee依舊盛讚Adam Kovalčík的化學設計「極其優雅」,展示環節更是「無懈可擊」。
Chris RoDee:美國專利商標局資深化學專利審查員,Regeneron ISEF志願者
他將大賽最高獎George D. Yancopoulos創新獎(獎金10萬美元),授予了這位來自斯洛伐克的少年。
Adam Kovalčík榮獲Regeneron ISEF的最高獎項
領獎後,Kovalčík激動地對媒體表示:
這感覺難以言表。
我真的沒想到,一個來自歐洲小村莊的學生,竟然能在這樣全球級別的比賽中奪冠,太震撼了!
他的突破性研究,不只是科學的勝利,更是小地方青年對世界發出的響亮回聲。
從玉米殼到抗病毒藥Galidesivir抑制病毒RNA依賴性RNA聚合酶(RdRp)最有效,但由於其生產成本極高(大約每克5000歐元),在實際應用中,幾乎無人承擔的起。
因此,Adam決定尋找一種更創新、更經濟、更高效的方法來合成Galidesivir以及其他類似的「氮雜胞苷核苷」(aza-C-nucleosides)分子。
通過文獻檢索和逆合成分析後,他設計出一套全新的Galidesivir合成路線。
他反應從糠醇(furfuryl alcohol)開始。
糠醇來源於玉米殼中提取的一種化學物質。
他像搭積木一樣,一步步在實驗室中往燒瓶中加入反應物,最終在僅7步反應後合成出關鍵中間體氮代糖(aza-saccharide)。
Aza-saccharide(中文:氮代糖)是一類糖類結構的模擬物,其特徵是在糖環中用氮原子取代了氧原子。這類化合物也被稱為iminosugars或iminosaccharides
接下來再用3步反應,就能完成Galidesivir的合成。
相比傳統方法需15步、耗時9天,Kovalčík的工藝只需10步、5天就能完成——效率翻倍,成本銳減!
最關鍵、最複雜的一步是通過與(+)-苄基乙胺進行立體選擇性的還原胺化反應,形成「氮代糖環」(aza-saccharide ring)。
這個步驟能以優於95:5的對映體選擇性,合成出目標構型為(D)-ribo,甚至是全新的(D)-aribo形式的關鍵中間體。
再經過3步反應,最終獲得了Galidesivir檸檬酸鹽,總產率為35%。
RoDee讚嘆道:「他就像從另一扇門進去,繞過了整個繁瑣流程。」
這個合成方法也被用於另一項研究,首次測定了SARS-CoV-2病毒在發生RdRp突變後的半抑制濃度(IC50)數值。
決賽前的採訪從5月10日至16日,美國俄亥俄州哥倫布市將舉辦2025年再生元國際科學與工程大獎賽(Regeneron ISEF2025),
該賽事每年舉行一次,約有來自近80個國家和地區的1800名參賽者參加。
這項比賽擁有超過70年的歷史,分為22個類別。
Adam代表斯洛伐克進入了決賽。
決賽前,他接受了媒體採訪。
這對他來說是一份巨大的榮譽和機會。
同時這向世界展示,即使在斯洛伐克這樣的小國家裡,高中生也能夠實現頂尖水平的研究。
在採訪中,他表示他的工作是完全獨立的,只得到了實驗室設備支持和監督。
同時,他鼓勵同輩人:
不要猶豫,要立即行動!尋找人脈、建立合作關係,並積極發展自己的創意,因為這些正是塑造未來的要素。
布拉提斯拉瓦斯洛伐克工業大學化學副教授、專業擔保人Róbert Fischer博士肯定了Adam的貢獻。
目前,研究團隊上下所有人都正齊心協力推動這一項目向前發展。
而Adam向教授的團隊證明了他勤奮和對有機化學的巨大熱情。
Fischer教授向他伸出了橄欖枝:
我們必須支持這樣的天才,使他們成長為專業的科研人才。
我們都為他加油,並始終努力為他創造良好的環境,讓他隨時都能在我們這裡充分發揮才能。
「神藥」從香水中誕生更驚人的是,Kovalčík還設計出一種全新分子,初步計算顯示對新冠病毒的抑制效果可能是Galidesivir的5倍,因為它與病毒酶的結合更穩定。
他已為這套合成方法申請初步專利。
他還計劃繼續與布拉提斯拉瓦斯洛伐克工業大學(斯洛伐克語Slovenská technická univerzita v Bratislave,STU)研究團隊合作,推進更多藥物設計與測試。
STU是斯洛伐克最大和最古老的工業大學
但目前仍面臨一個現實問題——如何將生產規模從實驗室級別擴展到200升以上。
他希望通過進一步研究,讓這項技術具備真正的產業化潛力。
Adam從小就對科學充滿嚮往。
他說:「我一直對周圍的世界如何運作感到好奇。」
他尤其著迷於化學反應和原理。
小時候,他對烹飪和烘焙也很感興趣。
後來,氣味分子也開始吸引他。
在小學六年級,他已下定決心從事化學相關的事業:
在六年級第一次進入化學實驗室時,我就告訴自己,這就是我想在未來從事的事業。
在三年前贏得化學奧林匹克競賽後,Adam收到了參加學生科學會議的邀請,在那裡他可以在高中舞台上展示他的想法。
他一直也對有機化學很感興趣,而且對香味很著迷。
於是他開始專注於自己的想法,即如何用玉米製作香水。
最終,在大學實驗室里,他利用玉米製作了抗病毒藥物。
Adam(中)和他的中學同學
現在他不僅想改寫藥物製造,還計劃用化學技能和獎金,創辦一家用玉米為原料的環保香水公司!
據當地媒體報導,在之前的研究中,他已經開發出大約100種可以用於香水行業的香料。
從小村莊到世界舞台,從玉米廢料到治病良藥——
Adam Kovalčík正用化學點亮未來。他說:
現在我獲得了這樣的認可,只能說——這感覺,太酷啦!
而他所在的研究團隊,正在全力推動新抗病毒藥物開發,為RNA病毒防治開闢新路徑。
參考資料:
https://www.snexplores.org/article/antiviral-drugs-corn-chemistry-isef
https://www.nextech.sk/a/AMAVET-v-ocakavani-svetoveho-uspechu