2020년 Nature 논문에서 연구자들은 컴퓨터 지원 합성 설계의 중요한 발전을 강조하며 복잡한 천연 제품에 대한 컴퓨터 계획이 실현 가능하다는 것을 보여주었습니다. 이전에는 다단계 계획이 필요한 복잡한 화합물에 대해 그럴듯한 경로를 설계할 수 있는 알고리즘이 없었습니다. 이 연구는 유기 화학에 대한 프로그램의 지식을 데이터 기반 AI와 인과 관계로 보강함으로써 여러 합성 단계에 걸쳐 '전략화'가 가능하다는 것을 보여주었습니다. 설계된 경로는 실험실에서 검증되었으며 인간 전문가가 만든 경로와 거의 구별할 수 없었습니다.

이 연구는 지난 10년간 개발된 하이브리드 전문가-AI 시스템인 SYNTHIA^® 역합성 소프트웨어의 기능을 강조합니다. 한 번에 한 단계씩만 '사고'할 수 있었던 이전 프로그램과 달리 ^SYNTHIA®는 스테레오 선택 및 스캐폴드 지시 변환을 포함하여 120,000개 이상의 전문가가 작성한 코드화된 규칙을 통합합니다. 기계 학습 또는 양자 화학 방법을 사용하는 필터로 정제된 이러한 고품질 규칙을 통해 ^SYNTHIA®는 복잡한 표적의 합성을 효율적으로 계획할 수 있습니다.
화학자들은 ^SYNTHIA®를 활용하여 혁신적인 전략을 모색하고 가치 있는 화합물의 생산을 최적화하여 현대 합성 화학의 역량을 강화할 수 있습니다

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Mikulak-Klucznik, B., Gołębiowska, P., Bayly, A.A. 외.
복잡한 천연 제품의 합성에 대한 계산 계획.
Nature 588, 83-88 (2020). doi.org/10.1038/s41586-020-2855-y