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复杂天然产物合成的计算计划

训练算法以计算计划多步有机合成一直是个挑战为超过50年1,2,3,4,5,6,7。然而,该领域一直以来早期方案如拉萨的发展进步大大1,7,为此,在每一步反应的选择是由人类操作者作出。多个软件平台6,8,9,10,11,12,13,14现在可以进行完全自主的计划。

但是这些程序一次只能“思考”一个步骤,并且到目前为止仅限于相对简单的目标,可以说,他们的合成可以由人类化学家在几分钟之内设计,而无需计算机的帮助。此外,没有算法尚未能合理的路线设计到复杂的天然产物,为此,更有远见的,多步骤的规划是必要的15,16和密切相关的文献先例不能被依靠。

在这里,我们证明了这样的计算综合规划是可行的,前提是有机化学和人工智能程序基于数据的程序的知识与因果关系增加17,18,使其可以在多个综合步骤中“制定策略”。使用对综合专家进行的类似Turing的测试,我们证明了这种程序设计的路线与人类设计的路线在很大程度上没有区别。我们还在实验室中成功验证了三种计算机设计的天然产物合成方法。综上所述,这些结果表明,专家级的自动化综合计划是可行的,有待继续改进反应知识库并进一步进行代码优化。

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