论文标题：Role of Asymmetric Autocatalysis in the Elucidation of Origins of Homochirality of Organic Compounds

论文链接：https://www.mdpi.com/2073-8994/11/5/694

期刊名：Symmetry

期刊主页：https://www.mdpi.com/journal/symmetry

北京时间2026年10月7日，2026年诺贝尔化学奖正式揭晓，表彰Henri B. Kagan和Kenso Soai在不对称有机合成中的非线性效应和自催化方面的发现。其中，Kenso Soai教授团队曾于 2019 年在 MDPI Symmetry期刊发表经典综述《Role of Asymmetric Autocatalysis in the Elucidation of Origins of Homochirality of Organic Compounds》，系统总结了团队多年的研究成果。

手性是生命分子的关键特征，自然界中生物分子普遍表现出 L-氨基酸、D-糖类的同手性特征，但该同手性的起源长期以来是未解科学难题。该综述系统阐述 Soai 反应具备的对映体过量（ee）放大能力，并梳理利用该化学体系对各类已提出手性起源开展的探究工作，为理解有机分子同手性起源提供重要化学实验依据。

不对称自催化原理

嘧啶基烷醇类化合物可充当不对称自催化剂，实现二异丙基锌对嘧啶-5-甲醛及相关醛类化合物的对映选择性加成。该反应最核心的特点是对映体过量放大效应：仅约0.00005%的极低初始ee，经过多轮连续不对称自催化，产物ee可被放大至99.5%以上，同时产物总量同步增长。和传统不对称催化相比，不对称自催化属于手性自我放大的过程，手性产物充当催化剂，催化剂随产物生成同步增殖，催化剂活性与用量不会下降，且无需分离催化剂与产物。

这一反应的建立，历经了长期的理论铺垫与实验探索。早在1953年，Frank就从数学层面提出不对称自催化机理，但没有对应的化学反应实例；直到1990年Soai团队首次报道3-吡啶基烷醇的不对称自催化，1995年进一步发现5-嘧啶基烷醇体系具有显著的ee放大效应，实际的不对称自催化化学反应才被建立。后续通过X射线衍射、微量热计测量、核磁共振、DFT理论计算等手段，研究者提出二聚体、四聚体以及高阶聚集体的催化物种模型；不过该反应完整反应路径仍有待进一步解析。

依托这套ee放大的不对称自催化平台，研究者逐一检验各类已提出的手性起源。圆偏振光可对有机分子造成微弱手性扰动（如照射亮氨酸仅能产生约2% ee），直接照射外消旋嘧啶基烷醇后进行不对称自催化，能够得到>99.5% ee 产物。手性无机晶体同样可以充当手性触发源，包括石英、氯酸钠、溴酸钠、朱砂、六水硫酸镍；甚至非手性矿物石膏的对映异位晶面，也可以诱导出手性，进而实现不对称自催化放大。

部分非手性的有机分子结晶后可以生成手性晶体，例如γ-多晶型甘氨酸、胞嘧啶、腺嘌呤；一水合胞嘧啶非手性晶体通过加热或者减压脱去结晶水，还可控生成手性晶体，且加热与减压所得晶体的手性相反。上述晶体都可以作为手性触发源诱导不对称自催化。非手性分子还能够依靠同位素取代产生手性，碳、氮、氧、氢的手性同位素异构体，同样可以作为手性触发源，经由不对称自催化得到高对映体富集产物。

除了依托各类手性源触发反应，该综述还介绍了无任何手性因素参与的自发绝对不对称合成机制：体系完全不加入任何手性物质，依靠体系中两种对映体分子的统计涨落产生微弱的初始对映体不平衡，再经不对称自催化放大得到可检测的高ee产物；无论是液相还是固-气相非均相条件下，都可以实现该过程，产物R、S构型呈现随机分布。除此之外，隐手性化合物、六螺烯、螺旋二氧化硅等多种特殊手性物质，均可作为不对称自催化的手性触发源。

综上，该综述系统梳理了Soai反应的发现、机理研究及其在同手性起源研究中的应用。不对称自催化的核心价值在于，它能够将各类来源产生的极其微小的手性偏差放大至接近对映纯水平。实验证实圆偏振光、手性矿物、非手性分子形成的手性晶体、手性同位素异构体，乃至分子统计涨落，都可以借助该反应生成高对映体富集有机化合物。在不存在任何手性因素参与的条件下，也实现了自发绝对不对称合成。

与此同时，综述也客观指出了当前研究的局限与未来探索方向。现有X射线晶体解析表明，自催化剂的结构随二异丙基锌投料比而变化，但完整反应路径仍需进一步探索。作者同时提出展望：应当在生物化学反应体系中寻找不对称自催化现象，这将有助于进一步理解生命同手性是如何在原始地球上建立。这些实验有力地支持了不对称自催化在阐释有机化合物同手性起源中的重要作用。

第六届国际对称性会议

(Symmetry 2027)

时间：2027年6月25日至28日

地点：中国上海

第六届国际对称性会议 (Symmetry 2027) 将于2027年6月25日至28日在中国上海隆重召开。Symmetry系列会议自2017年启航以来，先后在西班牙贝纳斯克、巴塞罗那成功举办，2025年更首次跨越至亚洲，在中国杭州开启了新的篇章。本届会议落地中国上海，旨在汇聚全球学者，围绕粒子物理、理论物理、人工智能及跨学科应用等领域的前沿研究，推动跨学科合作与学术创新。

本届会议由沈成平教授、杨杰教授以及Sergei Odintsov教授共同担任大会主席，并特别邀请蔡荣根院士、Salvatore Capozziello教授、何红建教授作大会报告。此外，各分会还将邀请国内外知名专家作主题报告，深入探讨对称性研究的最新进展。

参会人员可在会后将论文全文投稿至Symmetry期刊；本次会议也为所有参会者提供Proceedings (ISSN 2504-3900) 期刊发表会议论文(4-8页)的机会。

我们诚邀全球顶尖学者汇聚上海，共襄盛举，携手推动对称性研究的未来发展。

会议投稿截止时间：2027年2月26日

早鸟注册截止日期：2027年4月17日

进入会议官网查看更多详情：

https://sciforum.net/event/symmetry2027

Symmetry 期刊介绍

主编：Sergei D. Odintsov, Institute of Space Sciences (IEEC-CSIC), Spain

荣誉主编：蔡荣根教授，宁波大学；张继平教授，北京大学

期刊主题涵盖了所有科学研究中有关对称/非对称现象的理论和应用研究，主要包括数学、计算机、工程与材料、物理学、生命科学、化学等领域的最新进展。期刊已被 Scopus、SCIE (Web of Science)、CAPlus/SciFinder 等多家知名数据库收录。