Opto-Electronic Advances封底论文推荐

同济大学物理科学与工程学院王占山教授和程鑫彬教授研究团队的施宇智教授（兼聘同济附属眼科医院双聘教授） 联合同济附属眼科医院邹海东院长团队系统梳理并总结了近年来光学手性分选与检测领域的重要研究进展 ，深入分析了不同物理机制与实现平台下光与手性物质相互作用增强的内在规律 ，探讨了人工智能辅助方法在手性研究中的可行性与潜在优势 ，并对光学手性分选与检测在实际应用场景下面临的关键挑战与未来发展趋势进行了展望。

封 底 文 章 | Shi YZ, Li CF, Lin XL et al. Emerging optical techniques for sorting and d etecti on of c hiral parti c l es. Opto-Electron A dv 9, 250255 (2026).

第一作者 ：施宇智 ，李程峰 ，林晓蕾 ，薛文文

通信作者 ：施宇智 ，王于蓝 ，蔡定平 ，程鑫彬 ，邹海东点击文章标题查看全文

研究背景

手性是自然界中普遍存在的一类几何与物理属性 ，在食品安全、药物研发、 临床诊断和材料科学等领域具有重要应用价值。尽管一对手性异构体在化学组成上完全相同 ，但其

空间构型的微小差异却可能导致截然不同的生物活性与药理效应。 因此 ，如何对手性分子进行高灵敏、非破坏性的分选与检测 ，始终是化学、生命科学和材料科学领域面临的核心挑战。

传统的手性分析方法主要依赖化学衍生、生化反应或色谱分离等非光学手段。这类方法虽然技术体系较为成熟 ，但通常存在操作流程复杂、样品消耗大、实时性不足等局限。相比之下 ，基于光与物质相互作用的光学方法具有非接触、非破坏和易于集成等优势 ，正逐步成为手性研究领域的重要发展方向。

从物理本质上看 ，光与手性物质之间的相互作用通常源于电磁偶极层面的微弱耦合 ，其固有信号强度较弱 ，且手性选择性受到限制。在光学分选中 ，手性光力对光场螺旋度、动量分布和空间梯度等参数高度敏感 ，通常难以在实际系统中实现稳定且高效的分离；在光学检测中 ，如何在低浓度条件以及复杂背景干扰下可靠提取微弱的手性响应 ，也仍然是亟待突破的关键瓶颈。上述挑战共同推动了结构化光场、纳米光子平台以及人工智能辅助方法等新兴机制在手性光学领域的快速发展。

本文亮点：

同济大学物理科学与工程学院王占山教授和程鑫彬教授研究团队的施宇智教授（兼聘同济附属眼科医院双聘教授） 联合同济附属眼科医院邹海东院长团队系统梳理并总结了近年来光学手性分选与检测领域的重要研究进展 ，深入分析了不同物理机制与实现平台下光与手性物质相互作用增强的内在规律 ，探讨了人工智能辅助方法在手性研究中的可行性与潜在优势 ，并对光学手性分选与检测在实际应用场景下面临的关键挑战与未来发展趋势进行了展望。

图1 光学手性分选与检测的概述示意图

该综述以功能实现为切入点 ，将手性光学研究划分为光学分选与光学检测两个核心方向。在光学分选方面 ，文章从辐射压力、梯度力、横向光力和拉力等光力的简单光场出发 ，进一步梳理了结构化光场对手性光力的增强与选择性调控机制 ，并最终拓展至由连续域束缚态、奇异点等新型物理概念支撑的近场光力研究 ，指出超构表面、光子晶体等纳米光子平台在实现高效、稳定手性分选方面展现出的重要潜力。

在光学检测方面 ，文章沿着由远场到近场的物理演进路径 ，系统回顾了干涉驻波场、等离激元金属结构、光学微腔、超构表面等平台在增强光与手性物质相互作用中的作用。其中 ，超构表面等微纳光学元件依托不同类型的光学共振机制 ，能够在兼顾低损耗与高场增强的条件下实现对光与手性物质相互作用的精确调控 ，有望在实际应用中显著提升手性检测的灵敏度。此外 ，文章还系统总结了人工智能与机器学习方法在手性检测中的新兴应用 ，为复杂样品中多种手性组分的高通量识别提供了新的技术路径。

图2 光学手性分选与检测的发展历程

该综述不仅全面回顾了光学手性分选与检测领域的最新研究进展 ，从定性角度分析了不同方法的物理优势 ，还对各类光学平台在适用分子尺度、检测灵敏度、实验复杂度等方面进行了综合对比分析 ，为相关领域研究人员提供了系统性的参考。尽管当前光学手性分选与检测技术仍面临制造成本高、系统稳定性差不足、吞吐量受限等挑战 ，但随着微纳光子学、微流控技术、人工智能辅助等新兴方法的不断融合 ，相关技术有望在效率与精度上进一步提升 ，从而为基础研究与实际应用开辟新的发展路径。

该 工 作 以 “Emerging optical techniques for sorting and detection of chiral particles”为题作为封底文章发表在Opto-Electronic Advances 2026年第6期。

研究团队简介

同济大学“精密光学工程技术研究所 ”（团队负责人： 国家杰青、长江学者王占山教授和国家杰青程鑫彬教授） 建设了光电科学与技术一级学科 、光学二级学科以及光电信息科学与工程本科生专业。 目前依托1个国家级和3个省部级平台 ，包括“ 国家集成电路微纳检测设备产业计量测试中心（上海） ” 、“先进微结构材料教育部重点实验室 ” 、“上海市数字光学前沿科学研究基地 ” 、“ 上海市全光谱高性能光学薄膜器件与应用专业技术服务平台 ” ， 长期从事精密光学工程领域内的教育教学 、 基础科学 、 关键技术和工程应用研究 。 以前沿科学问题破解为己任 ， 以核心关键技术突破为目标 ，近年来完成了多项国家级重大科研项目 ，获国家科技进步一等奖1项 ， 国家技术发明奖2项 ， 中国专利金奖1项 ，省部级奖励10余项等奖项 ， 已成为高层次人才培养和高水平科学研究的重要基地。

历经二十年栉风沐雨 ，秉承“忠诚、极致、革新、协同 ”的发展理念 ，研究所实现了从无到有、从有到特的超越。正值国家“十四五 ”收官、“十五五 ”谋篇布局新机遇 ，研究所将与时俱进 ，居安思危 ，不懈耕耘 ，再铸辉煌 ，逐步实现从特到强的跨越。

同济大学精密光学工程技术研究所团队

上海市眼病防治中心（上海市眼科医院） 1942年成立 ，是上海市唯一一家市级公立眼科专科医院 ， 承担着上海市眼病预防与治疗的双重功能 ，是上海申康医院发展中心直属的三级医疗单位 ， 国家眼部疾病临床研究中心 、 长三角协调会智慧医疗发展联盟眼病防治专科联盟 、 上海市视觉健康中心牵头单位 。 医院获得多项国家科技部重点研发项目 、 国家级自然项目 、 国家自然科学基金 ，有新世纪百千万人才工程国家级人选、 上海市领军人才、“ 上海市医苑新星人才培养计划 ”基础青年人才 、 上海东方英才计划青年项目 、“科技创新行动计划 ”启明星项目等各类人才奖项 。 2023年 ， 获批筹建同济大学附属眼科医院 ， 在当年度中国医院科技量值（STEM） 与2019-2023五年总科技量值(ASTEM)报告中 ， 医院眼科学STEM和ASTEM双榜排名均迈入全国前十 ，位居第九名。

上海市眼病防治中心团队

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