西安光学精密机械研究所（简称西安光机所）的瞬态光学研究室在手性光与物质相互作用的探索上取得了新突破。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，开发出一种全光学、高通量的手性分离新方法。这项技术能够在一个独立系统中，同时实现两种对映异构体在空间上的分离以及长距离的反向运动。

手性是指物体与其镜像无法通过平移或旋转完全重合的特性，这是生命体和材料体系普遍存在的几何特征。两种互为镜像的对映异构体，尽管分子式相同，但由于空间构型上的细微差别，会表现出截然不同的生物活性。因此，开发高效、无损且高精度的手性检测与分离技术，一直是手性研究领域的关键目标。

近些年，手性光与物质相互作用领域的前沿研究为这一挑战提供了新的视角。研究发现，光场能够对不同的对映异构体施加不同的光学力，从而实现单粒子尺度下的手性识别与分离。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，这使得整个系统变得复杂且应用场景受到限制。

为了克服这些局限，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结合起来，提出了一种全光学、高通量的手性分离方法。该方法能在同一系统中实现两种对映体的空间分离和长距离反向输运。

研究团队首先利用环形光束的紧聚焦技术构建了“光针”光场。这种光场在50个波长（50λ）的纵向深度内保持着高度均匀的强度，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。由于手性匹配会增强前向动量散射效应，微粒在光学牵引作用下会逆着光入射方向运动，从而实现三维长距离输运。

在此基础上，团队通过对光瞳进行相位调制，进一步构建了“双光针”光场。这两束光针各自携带相反的手性，能够同时对两种对映体实施高效分离和反向输运。并且，无论是在横向分离距离还是纵向输运距离上，都具有灵活可调的特点。

通过基于过阻尼朗之万方程的流体环境粒子动力学模拟，研究证实了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离。这项技术在制药、生化传感以及纳米技术等领域展现出重要的应用潜力。

西安光机所的副研究员李曼曼进一步解释说，手性分子就像人的左右手，外观相似却无法完全重叠。它们互为镜像，被称为对映体。虽然对映体的物理化学性质几乎一致，但它们的生物活性却可能截然不同。在许多手性药物中，往往只有一种对映体具有疗效，而另一种则可能无效甚至产生毒副作用。因此，如何高效且精确地分离这对“镜像分子”，一直是手性研究领域面临的核心难题。

李曼曼补充道：“我们利用‘光针’作为‘光学之手’，它不仅能根据手性差异精准识别特定的微粒，还能像‘倒车牵引’一样反向拉动微粒。我们进一步构建了‘双光针’结构，这相当于在微观空间铺设了两条平行的光学通道，能够同时分离两种对映体，从而搭建了一个全光学调控的微观智能分拣流水线。”