机器学习设计新型有机分子研究进展

新型有机分子一直是有机化学领域的研究重点,其在开发高性能材料方面具有重要意义.传统的有机分子发现是一个类似于“炒菜”的试错过程,它耗时耗能且效率相对低下.常见的量子化学方法试图根据期望属性值筛选出合理的分子结构,以更好地指导实验,然而,由于计算资源相对于算法复杂度严重不足,精确给出实验指导在大多数情况下难以实现.近年来机器学习的出现改变了这种情况,训练好的模型可以快速推测出分子的属性.更令人兴奋的是机器学习可以逆向进行分子设计,拓宽人类的想象力,给出其在分子设计领域的“神之一手”.本综述首先介绍了逆向分子设计所必须的分子描述方式,随后对几种常见的深度生成模型加以归纳,对新型有机分子设计研究现状进行了总结,最后探讨了新型有机分子设计所面临的挑战,展示了笔者做出的部分探索.