「少年药神」来了!
来自斯洛伐克的青年Adam Kovalčík,年仅19岁,他运用计算机模拟技术设计的新型分子,成功赢得了国际最高荣誉奖项!
这些分子具有潜力,其效果可能与广谱抗病毒药物Galidesivir相媲美,从而有效遏制病毒的繁殖过程。
他对一种名为ADK-98的分子特别关注,并认为其效果有望更为显著。
尤为显著的是,Adam所提出的新技术使得每克药品的生产成本大幅降低,降幅高达625%。
这一新合成方法,有望为全球抗击RNA病毒带来实质性突破。
凭借这一重大突破,他荣获了2025年Regeneron ISEF国际科学与工程大奖赛的最高荣誉——一等奖,同时亦荣膺了价值10万美元的George D. Yancopoulos创新奖项。
Regeneron国际科学与工程大奖赛,即Regeneron ISEF,这一竞赛由美国Society for Science主办,并得到制药公司Regeneron的大力支持,作为赞助商。它在全球范围内享有盛誉,是一项规模庞大、级别极高的青少年科学创新竞赛。在此次竞赛中,共有三人荣获最高奖项;而在图中展示的是获奖者Adam Kovalčík。
他成功研究并创造了一种全新的合成技术,这项技术被应用于生产具有抗病毒潜力的候选药物,即Galidesivir。
实验结果表明,该药物对埃博拉、马尔堡、黄热病、寨卡以及裂谷热等多种病毒均展现出显著的疗效。
该研究论文的地址为:https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC8483777/,请点击链接进行查阅。
欧洲小镇青年
斩获美国大奖
来自斯洛伐克的选手Adam Kovalčík,起初仅是计划前往美国参加一场国际性的科学竞赛,却未曾料想,他竟然载誉而归,赢得了高达10万美元的丰厚奖金!
Kovalčík以玉米废弃部分为原料,显著简化了合成步骤,使得每克药物的成本从原先的75美元降至大约12.5美元,从而为大规模研究和未来药物的商业化铺平了道路。
这项突破意味着:
Kovalčík的秘诀在于——
他选用玉米废弃物作为原材料,成功将传统的合成步骤从十五步精简至十步,这一改进不仅大幅减少了生产时间,而且使产量实现了显著增长,翻了一倍之多!
更让人感到兴奋的是,他不仅研发出了这种全新的抗RNA病毒药物,而且这一药物同样采用了那套高效的合成途径。
本月的中旬,Kovalčík在瑞再生国际科学与工程大奖赛(Regeneron ISEF)这一盛会上,公开展示了他所取得的创新性研究成果。
评审委员会主席Chris RoDee亲自见证了这一创新。
尽管这项研究并未经历如同学术论文那般的严格同行评议过程,Chris RoDee却对Adam Kovalčík所呈现的化学设计方案给予了极高的评价,称之为“极其优雅”,而在展示环节中,其表现更是完美无瑕。
克里斯·罗迪:美国专利与商标局经验丰富的化学专利审核专家,同时也是Regeneron ISEF的志愿者。
他颁发了George D. Yancopoulos创新奖,这是大赛的最高荣誉,奖金高达10万美元,该奖项被授予了一位来自斯洛伐克的年轻选手。
Adam Kovalčík荣膺Regeneron ISEF的最高荣誉奖项。
领奖后,Kovalčík激动地对媒体表示:
这感觉难以言表。
我万万没有想到,这位源自欧洲偏远小村落的学子,竟然在如此国际化的竞赛中脱颖而出,夺得冠军,这真是令人震惊至极!
他的研究成果具有突破性,这不仅象征着科学领域的重大胜利,更是来自偏远地区青年向世界展示的强烈声音。
从玉米壳到抗病毒药
Galidesivir对病毒RNA依赖性RNA聚合酶(RdRp)的抑制作用最为显著,然而,由于其生产成本极其高昂(每克约需5000欧元),因此在实际应用中,几乎无人能够负担得起。
于是,Adam下定决心,要探寻一种更具创新性、更节省成本、效率更高的合成途径,以制造Galidesivir及与之相似的“氮杂胞苷核苷”分子。
经过查阅相关文献资料以及逆向合成法的运用,他成功制定了一套全新的Galidesivir合成路径。
他反应从糠醇(furfuryl alcohol)开始。
糠醇来源于玉米壳中提取的一种化学物质。
他如同组装积木一般,循序渐进地在实验室里向烧瓶中投放反应物,经过短短7个步骤,最终成功合成了关键的中间体——氮代糖(aza-saccharide)。
氮代糖,即一类模仿糖类结构的物质,其显著特点是糖环中的氧原子被氮原子所替代。此类化合物亦称作iminosugars或iminosaccharides。
接下来再用3步反应,就能完成Galidesivir的合成。
相较于传统方法所必需的15道工序、耗时9日,Kovalčík的这项技术仅需10道工序、仅需5日即可完成——工作效率大幅提升,成本显著降低!
这一步骤至关重要且相当复杂,主要涉及与(+)-苄基乙胺进行具有立体选择性的还原胺化反应,进而成功构建出所谓的“氮代糖环”。
这一过程能够以超过95%的映体选择性,成功制备出目标构型为(D)-ribo的中间体,甚至还能合成出全新的(D)-aribo型中间体。
经过连续三次反应过程,最终成功制得Galidesivir的柠檬酸盐,其总产量达到了35%。
RoDee由衷地感叹,「他宛如穿越了一道隐秘之门,成功避开了那些冗长的手续。」
该合成技术同样被应用于另一项研究之中,该研究首次成功测量了SARS-CoV-2病毒在经历RdRp突变后所呈现的半抑制浓度值,即IC50。
决赛前的采访
2025年再生元国际科学与工程大奖赛(Regeneron ISEF 2025)将于5月10日至16日在美国俄亥俄州的哥伦布市隆重举行。
该活动每年举办一次,吸引了来自将近80个国家和地区的大约1800位选手踊跃参与。
这项比赛拥有超过70年的历史,分为22个类别。
Adam代表斯洛伐克进入了决赛。
决赛前,他接受了媒体采访。
这对他来说是一份巨大的荣誉和机会。
这同时也向全球呈现,即便是在斯洛伐克这样的小国,高中生们同样能够达到卓越的研究成就。
在采访过程中,他强调自己的工作完全独立进行,仅接受了实验室提供的设备辅助以及相应的监督指导。
同时,他鼓励同辈人:
无需迟疑,即刻付诸实践!广结人脉,构建战略伙伴关系,同时不懈地丰富和拓展个人创意,这些举措正是构建未来的关键所在。
斯洛伐克工业大学布拉迪斯拉发校区化学系副教授,同时也是专业担保人的Róbert Fischer博士,对Adam的成就给予了高度评价。
目前,研究团队上下所有人都正齐心协力推动这一项目向前发展。
而Adam向教授的团队证明了他勤奋和对有机化学的巨大热情。
Fischer教授向他伸出了橄榄枝:
我们必须支持这样的天才,使他们成长为专业的科研人才。
我们齐心协力为他鼓劲,同时不懈地为他营造一个优越的条件,确保他能够随时随地在此地充分施展自己的才华。
「神药」从香水中诞生
令人震惊的是,Kovalčík不仅设计了一种全新的分子,而且初步的计算结果表明,这种分子对新冠病毒的抑制作用可能是Galidesivir的5倍之多,这主要是因为它与病毒酶的结合更为牢固稳定。
他已为这套合成方法申请初步专利。
他打算持续与布拉迪斯拉发斯洛伐克工业大学(斯洛伐克语中称为Slovenská technická univerzita v Bratislave,简称STU)的研究团队展开合作,共同致力于推进更多药物的设计与测试工作。
STU是斯洛伐克最大和最古老的工业大学
目前我们仍需解决一个实际问题——那就是如何将生产规模从实验室水平提升至200升以上。
他希望通过进一步研究,让这项技术具备真正的产业化潜力。
Adam从小就对科学充满向往。
他说:「我一直对周围的世界如何运作感到好奇。」
他尤其着迷于化学反应和原理。
小时候,他对烹饪和烘焙也很感兴趣。
后来,气味分子也开始吸引他。
在小学六年级,他已下定决心从事化学相关的事业:
当我首次踏入六年级的化学实验室,我便下定决心,这便是我将来的职业追求。
三年前,Adam在化学奥林匹克竞赛中脱颖而出,成功夺冠。此后,他收到了一份邀请,得以参加学生科学会议。在这次会议上,他有机会在高中生的舞台上分享自己的见解。
他一直也对有机化学很感兴趣,而且对香味很着迷。
于是他开始专注于自己的想法,即如何用玉米制作香水。
最终,在大学实验室里,他利用玉米制作了抗病毒药物。
Adam(中)和他的中学同学
他不仅有了重新塑造药物生产流程的雄心,而且打算凭借自己的化学专长和获得的奖金,着手成立一家以玉米为原料的绿色环保香水企业!
据当地媒体报道,在此前的研究成果中,他成功研制出了约一百种适用于香水产业的香精。
从小村庄到世界舞台,从玉米废料到治病良药——
Adam Kovalčík正用化学点亮未来。他说:
现在我获得了这样的认可,只能说——这感觉,太酷啦!
他所在的研究团队正致力于新抗病毒药物的研制,力图在RNA病毒的防治领域开拓出全新的途径。
参考资料:
在https://www.snexplores.org/article/antiviral-drugs-corn-chemistry-isef这篇文章中,我们可以了解到抗病毒药物、玉米化学成分以及ISEF的相关信息。
在https://www1.pluska.sk/regiony/这一网页上,报道了一位名叫亚当的年轻高中生,他在全球科学领域取得了最高评价,这也成为了他通往成功之路的里程碑。
AMAVET在期待中迈向全球成功的舞台。
一位来自杜洛维茨的学生,在抵达美国后,凭借从斯普利亚获得的药物知识,赢得了年轻科学家们的殊荣。
该视频位于YouTube平台,其链接为https://www.youtube.com/watch?v=26sQgSs6ys8,请观众注意观看。
一位青少年发明了一种更经济、更高效的抗病毒药物生产方法,荣获2025年奖项。