西安光机所研究人员在手性光与物质相互作用领域取得了新的研究成果。该所瞬态光学研究室的科研团队通过将光学牵引效应与手性光物质相互作用相结合，开发出一种全光、高通量的手性分选新方法。该方法能够在单个系统中同步实现两种对映体的空间分离和长距离反向输运。

手性是指一个物体与其镜像无法通过平移和旋转完全重合的特性，这是生命和材料体系中普遍存在的几何特征。对映异构体虽然分子式相同，但由于空间构型上的差异，会表现出截然不同的生物活性。因此，开发出高效、无损且高精度的手性检测和分离技术，一直是手性研究领域的关键课题。

近年来，手性光与物质相互作用领域的前沿研究为解决这一问题提供了新思路，即利用光场对不同对映体施加差异化的光学力，从而在单粒子尺度上实现手性识别和分选。然而，当前的光力分离研究大多局限于沿垂直光轴的二维平面操控，并且通常需要借助微流控或人工微结构来辅助粒子输运，这使得系统变得复杂且应用场景受到限制。

为了克服这些挑战，研究团队创新性地融合了光学牵引效应和手性光与物质相互作用，提出了一种全光、高通量的手性分选技术。该技术能够在同一系统中同时完成两种对映体的空间分离以及长距离的反向输运。

研究团队利用环形光束的紧聚焦特性构建了“光针”光场。该光场在50λ的纵向深度内保持了高度均匀的强度，并且保留了入射光场的手性响应特性，能够选择性地捕获特定手性的微粒。由于手性匹配增强了前向动量散射效应，微粒在光学牵引的作用下会逆着光入射方向运动，实现了三维长距离的输运。

在此基础上，团队通过光瞳相位调制进一步构建了“双光针”光场。这两束光针分别携带相反的手性，能够同时对两种对映体进行高效分离和反向输运。其横向分离距离和纵向输运距离均可灵活调控。

通过基于过阻尼朗之万方程进行的流体环境粒子动力学模拟，研究证实该光场体系产生的光学力足以克服黏性阻力和布朗运动的干扰，有望实现高通量的手性分选，这在制药、生化传感以及纳米技术等领域具有重要的应用潜力，也为未来的世界杯2026相关技术发展提供了新的思路。

西安光机所副研究员李曼曼解释说，手性分子就像人的左右手，虽然外形相似但无法完全重合，它们互为镜像，被称为对映体。对映体的物理化学性质几乎相同，但生物活性却可能存在巨大差异。许多手性药物中，只有一种对映体具有药效，另一种则可能无效甚至产生毒副作用。因此，如何高效精确地分离这对“镜像分子”一直是手性研究领域的关键难题。

李曼曼进一步介绍：“我们利用‘光针’作为‘光学之手’，它既能根据手性差异精确识别特定的微粒，又能像‘倒车牵引’一样反向拉动微粒。我们还进一步构建了‘双光针’结构，就像在微观空间铺设了两条并行的光学通道，可以同时分选两种对映体，构建了一套全光调控的微观智能分拣流水线。”