元素百科向您介绍“阿尔法围棋”,为化学合成带来新的启示。除了下棋,人工智能“阿尔法围棋”还有更多的用途。德国一个研究小组最近在《自然》杂志上发表了一篇论文,称使用与“阿尔法围棋”相同技术的人工智能软件可以前所未有的速度进行逆向合成分析,这将大大提高人类合成新药和开发其他所需化合物的效率。

逆向合成的基本原理是“逆向思维”,将目标化合物分子分解成基本和可获得的组分,然后分析哪些容易获得的试剂和已知的化学反应步骤可以合成。哈佛大学教授E提出了这种方法.J.科里获得诺贝尔化学奖1990年。
“逆向合成是有机化学的终极学科,化学家需要几年才能掌握它——就像下棋一样,除了学习专业知识,它还需要良好的直觉和创造力。”德国明斯特尔大学的第一作者马文·泽格勒解释说,化学合成的每一个中间步骤都有无数的可能性,比围棋更复杂,但计算机可以从已发表的文献中学习化学反应规则以及如何使用它们。
在计算机的帮助下寻找有机合成方法并不是一个新的领域。目前已知的有机化学反应超过1200万种,每10年增长一次。与此同时,化学反应不遵循简单的逻辑规则,受分子能级调节,这大大增加了计算机模拟的难度,使化学家长期手动搜索化学反应数据库,并试图找到制造复杂分子的最佳方法。
“阿尔法围棋”的秘诀是将深度神经网络和蒙特卡洛树搜索两种关键人工智能技术相结合。研究人员解释说,在逆向合成分析中,蒙特卡洛树搜索负责预测反应的可能性,以预测哪些分子将参与反应。
实验表明,这种新的人工智能工具可以将合成路线的速度提高到传统人工方法的30倍。参与双盲测试的有机化学家认为,计算机生成的合成方法与人工测试方法一样优越。
泽格勒说:“我们希望化学家不再需要在实验室里那么努力地使用我们的方法。”新的人工智能方法有助于生产更多能提高人类生活质量的化合物。

