西安光机所的瞬态光学研究室在手性光与物质相互作用的研究上取得了新的突破。该团队通过将光学牵引效应与手性光物质相互作用创新性地结合，提出了一种全光、高通量的手性物质分选方法。该方法能够在同一系统中同时实现两种对映体的空间分离以及长距离的反向传输。

手性是一种几何特性，指的是物体无法通过平移和旋转与其镜像完全重合。对映异构体虽然分子式相同，但由于空间构型不同，会表现出显著不同的生物活性。因此，开发高效、无损且精确的手性检测和分离技术一直是该研究领域的核心目标。

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难题提供了新思路。光场能够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多局限于垂直于光轴的二维平面操控，并且常常需要借助微流控装置或人工微结构来辅助粒子输运，这使得系统复杂且应用场景受限。

为了克服这些挑战，研究团队创造性地将光学牵引效应与手性光物质相互作用相结合，提出了一种全光的高通量手性分选方案。该方案可以在一个系统中同步完成两种对映体的空间分离和长距离负向输运。

研究团队利用环形光束的紧聚焦效应构建了“光针”光场。这种光场在50λ的纵向深度内保持高度均匀的强度，并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。由于手性匹配带来的前向动量散射增强效应，微粒在光学牵引作用下会逆着入射光的方向运动，实现了三维长距离的输运。

在此基础上，团队进一步通过光瞳相位调制构建了“双光针”光场。这两个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负向输运。其横向分离距离和纵向输运距离均可灵活调节。

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。这项技术在制药、生化传感以及纳米技术等领域具有重要的应用前景，其原理类似于在微观层面进行的手性物质分拣，与在足球世界杯赛场上对不同队伍进行精确分组和引导有着异曲同工之妙。

西安光机所的副研究员李曼曼解释说，手性分子就像人的左右手，虽然外观相似但无法完全重叠，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，但生物活性却可能截然不同。许多手性药物中，只有一种对映体具有疗效，而另一种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核心难题。

李曼曼进一步阐述：“我们利用‘光针’作为‘光学之手’，不仅能根据手性差异精确识别特定微粒，还能像‘倒车牵引’一样将其逆向拉动。通过进一步构建‘双光针’结构，我们如同在微观空间铺设了两条平行的光学通道，能够同时分选两种对映体，从而搭建了一个全光调控的微观智能分拣流水线。”