光是區分右手和左手手性分子的最快方法，在化學和生物學中具有重要的應用。然而，普通的光僅微弱地感測分子的手感。Max Born非線性光學和短脈沖光譜研究所(MBI)，以色列理工學院(Technion)和柏林工業大學(TU Berlin)的研究人員現在報告了一種生成和表征合成手性光的方法，該方法可以識別分子的慣性非常明顯地 他們的共同成果剛剛出現在《自然光子學》中。

像左手和右手一樣，自然界中的某些分子具有鏡像孿生子。但是，盡管這些孿生分子看起來很相似，但它們的某些特性卻可能非常不同。例如，分子的手性或手性在化學，生物學和藥物開發中起著至關重要的作用。雖然一種分子可以治愈疾病，但其鏡像孿生子或對映異構體可能有毒甚至致命。

很難區分彼此相反的手性分子，因為它們看起來相同且行為相同，除非它們與另一個手性對象相互作用。長期以來，光一直用于檢測手征性，電磁場的振蕩沿光傳播方向在空間中繪制了手征性螺旋。根據螺旋是順時針還是逆時針旋轉，光波是右旋還是左旋。但是，由光波長決定的螺旋節距大約是分子大小的1000倍。因此，相比于幾乎不對其手性作出反應的微小分子，輕螺旋是一個巨大的圓圈。

MBI，Technion和柏林理工大學的科學家提出的解決此問題的創新方法是，合成一種新型的手征光，該手征光可以在空間的每個點及時繪制一個手征結構。MBI研究人員David Ayuso博士解釋說：“ 可以調節這種新光的手性，以使一種對映異構體能夠與其主動相互作用并發出明亮的光，而另一種對映異構體則根本不會與之相互作用。”和文章的第一作者。

科學家們用數學方法描述了這種新的手性光，并通過模擬它與手性分子的相互作用來測試他們的模型。此外，他們展示了如何在實驗室中創建這種光，將兩個會聚兩個不同頻率的光波的會聚激光束融合在一起。通過調節不同頻率之間的相移，科學家可以控制這種合成手性光的手性，從而選擇與之強烈相互作用的分子類型。

“合成手性光通過全新的電磁場固有對稱性來描述，這非常令人興奮，”博士Ofer Neufeld說道。是Technion物理系的學生，論文的第二作者(同等貢獻)。

研究人員預見了該新方法在化學和生物學領域的各種潛在應用。例如，合成手性光可以使研究人員實時監控手性化學反應或檢測分子的手性轉換。“我們也希望使用這種新方法，使用超快激光以相反的慣性在空間上分離分子，”柏林工業大學教授，MBI理論小組負責人Olga Smirnova教授說。