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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领域取得了新的突破。该团队成功地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、高通量的手性分离新方法。这项创新技术能够在同一个系统中，同时实现两种对映体的空间分离和长距离反向输运。

手性是指物体无法通过平移和旋转与其镜像完全重合的特性，这是生命体和材料体系固有的几何特征。虽然互为镜像的对映异构体拥有相同的分子式，但由于空间构型上的差异，它们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与分离技术，一直是手性研究领域的重要目标。

近年来，手性光与物质相互作用的前沿研究为解决这一难题提供了新思路。光场可以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，目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，研究团队创造性地融合了光学牵引效应与手性光物质相互作用。他们提出了一种全光、高通量的手性分选方法，能够在单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。

该团队运用环形光束的紧聚焦技术构建了“光针”光场。这种光场在50λ的纵向深度内保持了高度均匀的强度，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。得益于手性匹配带来的前向动量散射增强效应，微粒在光学牵引的作用下会逆着光入射的方向运动，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。此外，横向分离距离和纵向输运距离都可以根据需要灵活调控。

通过基于过阻尼朗之万方程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。这项技术有望实现高通量的手性分选，在制药、生化传感以及纳米技术等领域展现出重要的应用前景。

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，外观相似却无法完全重合。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。如何高效且精准地分离这对“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’，它不仅能根据手性差异精确识别特定微粒，还能像‘倒车牵引’一样反向拉动微粒。我们还进一步构建了‘双光针’结构，这就像在微观空间铺设了两条平行的光学通道，可以同时分选两种对映体，从而构建了一套完全由光调控的微观智能分拣流水线。”