复杂天然产物合成的计算规划

在 2020 年发表于《自然》杂志的这篇论文中，研究人员展示了计算机辅助合成设计的进步。 在发表之前，还没有算法能够设计出复杂天然产物的合理路线，这需要多步规划。

作者证明了这种计算合成规划是可能的，前提是该程序的有机化学和基于数据的 AI 知识通过因果关系得到增强，从而使其能够在多个合成步骤上“制定战略”。 设计的路线，其中三个在实验室中得到验证，与人类有机合成专家设计的路线大多没有区别。

早期的程序被设计为一次只能“思考”一个步骤，并且仅限于简单的目标，这些目标可以在没有计算机帮助的情况下由人类化学家轻松设计。 在这项工作之前，还没有算法能够设计出复杂天然产物的合理路线。

在过去十年中，作者一直在开发一种混合专家-AI 系统 SYNTHIA™ Retrosynthesis Software，因为纯粹面向数据的人工智能 (AI) 方法不足以规划复杂目标的合成。 SYNTHIA™ 现在知道超过 100,000 条专家编码规则，其中包括立体选择性和脚手架定向转化。

这些生成特定反转录子（或合成子）的高质量规则已经通过添加过滤器进行了改进，这些过滤器使用机器学习或量子化学方法评估化学反应位置。

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