近日，中国科学院西安光学精密机械研究所（以下简称西安光机所）瞬态光学研究室在手性光与物质相互作用研究方面取得新进展，他们制造出一种特殊的“光针”，能像智能机械手一样，在微观世界里实现对手性分子的自动识别、分离和远距离负向运输。研究成果发表于《纳米光子学》。

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手性，即物体无法通过平移和旋转与其镜像完全重合，是生命与材料体系的固有几何特征。互为镜像的对映异构体虽分子式相同，却因空间构型差异而呈现截然不同的化学性质与生物活性。因此，发展高效、无损、高精度的手性检测与分离方法，一直是手性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进展为此提供了新思路：光场可对不同对映体施加差异化光学力，实现单粒子尺度的手性识别与分选。但现有光力分离研究大多局限于垂直光轴的二维平面操控，且常需借助微流控或人工微结构辅助粒子输运，系统复杂、场景受限。

为解决上述问题，研究团队创新性地将光学牵引效应与手性光与物质相互作用相结合，提出了一种全光的高通量的手性分选方法，可在单一系统中同时实现两种对映体的空间分离与长距离负向输运。

西安光机所副研究员李曼曼比喻道，“我们利用‘光针’充当‘光学之手’，既能根据手性差异精准识别特定微粒，还能像‘倒车牵引’般逆向拉动微粒。我们进一步构建‘双光针’结构，如同在微观空间铺设两条并行光学通道，可同时分选两种对映体，搭建出一套全光调控的微观智能分拣流水线。”

通过计算模拟证实，这种新方法所产生的光学力足以轻松压制液体对粒子的拖拽作用和分子无规则碰撞的干扰，有望实现高通量手性分选。由于全程不直接接触微粒，也无需额外微流控装置，该方法在制药、生化传感及纳米材料分离等领域具备重要应用价值。

相关论文信息：https://doi.org/10.1002/nap2.70189