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作用相结合，开发出一种全光、高通量的手性分离方法。这一创新技术能够在同一系统中实现两种对映体的空间分离，并能实现长距离的负向输运，为相关领域的研究提供了新的可能性。

手性是一种重要的几何特性，指的是物体与其镜像无法通过平移和旋转完全重合。在生命体和材料科学中，手性普遍存在。互为镜像的对映异构体，尽管分子式相同，但由于空间构型的差异，其生物活性可能截然不同。因此，开发高效、无损且高精度的手性检测与分离技术，一直是手性研究的核心目标。

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：光场可以对不同的对映体施加差异化的光学力，从而实现单粒子尺度的手性识别和分选。然而，目前的光力分离研究大多局限于垂直于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，研究团队创造性地将光学牵引效应与手性光与物质相互作用相结合，提出了一种全光、高通量的手性分选方法。这项技术能够在单一系统中同步实现两种对映体的空间分离以及长距离的负向输运。

研究团队利用环形光束进行紧聚焦，构建了“光针”光场。这种光场在50λ的深度内保持高度均匀的强度，同时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，微粒在光学牵引下会逆着入射光的方向运动，实现了三维长距离输运。

在此基础上，研究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负向输运。并且，横向分离距离和纵向输运距离都可以灵活调控。

通过基于过阻尼朗之万方程的流体环境下的粒子动力学模拟，研究证实该光场系统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，为未来的世界杯直播等重要活动中的精细操控提供了技术基础。

西安光机所的李曼曼副研究员解释说，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，但生物活性却可能差异巨大。许多手性药物中，只有一种对映体具有疗效，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面临的核心挑战。

“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。”李曼曼补充道，“我们进一步构建了‘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，从而搭建了一个全光调控的微观智能分拣流水线。”