近日，我校物理与光电工程学院、理论物理研究中心的邹芬副教授和李勇教授与中国人民大学的张芃教授合作，提出了一种区分手性对映体的新光学方法，在手性分子研究领域实现重大突破。

手性分子具有两种不同手性的对映体。利用物理手段对它们进行区分和操控，是分子物理的重要问题，对化学、生物学等研究都有很高价值。该成果发现了手性依赖的双光子跃迁选择定则，实现了手性依赖的态转移，解决了以往手性依赖的态转移方法中要求对不同频率的三束光进行相位锁定，并需满足三光子共振条件，以及对光强度或操作时间进行精确控制的核心痛点，从而大大拓展了此类方法的适用温度和能量范围，为化学、物理学、药学与生命科学的交叉领域发展提供全新解决方案。

创新点一：发现手性依赖的双光子选择定则

同一种手性分子的两种不同手性的对映体具有几乎完全相同的能级结构。因此，人们通常认为它们具有相同的光学选择定则。然而，团队与合作者最新发现，当存在静电场时，由于静电场导致的对称性变化，手性分子某些转动–振动能级之间的双光子电偶极跃迁(图A、B)的选择定则会表现出手性依赖，即：当诱导该跃迁的两束光或微波的偏振方向夹角达到特定值时，该跃迁对一种手性的对映体是禁闭的，而对另一种手性的对映体则是允许的(图C)。该发现将选择定则与分子手性相联系，为手性分子的光学操控提供了新的思路。

图：(A) 静电场E的方向以及光束1和2的偏振方向；(B) 双光子电偶极跃迁的能级图；(C)手性对映体特定的跃迁：当

，右手/左手分子的双光子跃迁是允许的，左手/右手分子的双光子跃迁是禁闭的。

创新点二：基于选择定则的手性分子操控

团队与合作者进一步提出，利用上述手性依赖的双光子跃迁选择定则，可实现手性对映体特定的跃迁，从而为手性依赖的态转移、手性探测及手性分离实验提供可行路径。该方法消除了以往方法中要求相位锁定、共振条件，以及对光强度或操作时间进行精确控制，显著简化了技术要求。特别是，该方法可以通过光学频率范围内的跃迁实现，该频率范围对室温下的热涨落具有天然的稳健性。

此研究得到科技部科技创新2030项目、国家重点研发计划项目、国家自然科学基金项目以及海南省自然科学基金项目的支持，相关论文《Enantiospecific Two-Photon Electric-Dipole Selection Rule of Chiral Molecules》[F. Zou, Y. Li, and P. Zhang, Sci. Adv. 11, eadz4877 (2025)] 近期已发表于国际期刊Science Advances。该论文的第一作者为海南大学邹芬副教授，通讯作者为海南大学李勇教授和中国人民大学张芃教授。

论文链接：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adz4877