许多分子以两种形式存在，这两种形式彼此为镜像，就像左右手一样。尽管这些分子双胞胎看起来几乎相同，但它们的行为可能会有戏剧性的不同，特别是在生物系统和药物中。区分这些对映体（也称为手性分子）仍然是一个主要的科学和技术挑战。理解分子的手性的一种方式是考虑螺丝和螺母。右手螺丝适合右手螺纹，而左手螺丝则不适合。研究人员现在已表明，特别形状的光可以作为一种类似螺纹探针，根据分子的手性不同而产生不同的相互作用。给激光光束一个扭转的角度来自塔塔基础研究所、孟买印度理工学院和海得拉巴印度理工学院的科学家们开发的光不仅仅是旋转的，它在前进的过程中也扭曲。当这种结构化的光照射到手性分子时，光的“扭曲”与分子的自然手性匹配时，相互作用会发生变化。这会产生可测量的差异，可以用来识别存在的镜像形式。将分子打碎成可探测的碎片实验在海得拉巴的TIFR激光设施进行。研究人员将超短激光脉冲（几百飞秒）以精确控制的旋转和扭曲方向指向气态的R或S-樟脑，这是一种众所周知的手性分子。激光脉冲使分子裂解成带电碎片。科学家们随后用飞行时间质谱仪对这些碎片进行了检查，该仪器通过测量离子到达探测器的速度来识别离子。较轻的碎片比较重的碎片先到达。团队观察到一个关键模式。产生的碎片数量根据光的扭曲和分子的手性组合而变化。仅仅比较碎片的数量，就能让研究人员区分出两种镜像形式。检测分子手性的更简单方法传统检测手性的方法通常测量分子吸收光的极小差异。其他技术追踪电子发射的方向。这些方法通常需要复杂的设备、精确的对准、角度测量或重合检测。而新技术通过离子信号直接识别手性。这减少了对复杂测量的需求，同时提高了灵敏度。研究分子时不受外界干扰研究人员在气相中检查分子，这使它们脱离了溶剂和表面等外界影响。这使得能够更直接地观察结构化光与分子形状之间的基本相互作用。扭曲的光增强了两种对映体之间的差异。因此，信号比传统光学方法产生的信号要大。将扭曲光与手性分子匹配这些结果引入了一种新的方式来“匹配光与物质之间的螺纹”。通过使用扭曲激光束作为探针，科学家们可能能够更轻松、更准确地识别分子的手性。这种方法可能在化学、生物学和药物科学中创造新的机遇。在这些领域中，选择正确的对映体可能是至关重要的，因为同一分子的两个镜像版本可能在生物或医学效果上截然不同。