PofoliaPofolia ile paylaşıldı

Nature Computational Science· 2026Q1

Aktif ve geometrik derin öğrenme ile veri-kıtı ilaç keşfinde kimyasal reaksiyon tahminini ilerletmek

Advancing chemical reaction prediction in data-scarce drug discovery with active and geometric deep learning

Mason Minot, Yannick Stenzhorn, Jens Wolfard, Sebastian Strobel ve diğerleri

Kısa özet

Laboratuvar deney verilerinin edinimi için aktif öğrenme ile geometrik derin öğrenmeyi birleştiren kapalı döngü bir iş akışı, kimyasal reaksiyon tahminini önemli ölçüde iyileştirerek, zorlu N-heteroaril motifler üzerindeki borilasyon konumlarını belirlemede %100 doğruluk elde etti.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Ana noktalar

  • Kimyasal reaksiyon tahminleri için bilgilendirici laboratuvar deney verilerini verimli bir şekilde edinmek üzere bir aktif öğrenme stratejisi geliştirildi.
  • Geometrik graf sinir ağlarının eğitilmesini sağlayan C-H borilasyonu için çeşitli bir referans veri kümesi oluşturuldu.
  • Simetri-farkındalığına sahip geometrik derin öğrenme modellerini kendi kendine denetimli yardımcı görevlerle zenginleştirmek, hem reaksiyon sonucu hem de rejioselektivite tahminini iyileştirdi.
  • İleriye dönük testler, zorlu N-heteroaril alt tabakalar üzerindeki borilasyon konumlarının tahmininde %100 doğruluk sağladı.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Özet (abstract)

Abstract The success of generative molecular design depends on the synthetic accessibility of the molecules it creates. While computational models can help predict chemical reactions, their current effectiveness is limited by a lack of reference data and the difficulty of accurately predicting reaction regioselectivity. Here, to address this, we present an integrated closed-loop workflow that combines efficient reaction data acquisition with high-accuracy deep learning. We developed an active learning strategy, driven by a tree-based ensemble, to guide the acquisition of the most informative laboratory experiments. This experimental campaign yielded a diverse benchmark for C–H borylation. The bespoke dataset allowed us to train and evaluate geometric graph neural networks. We demonstrate that augmenting these symmetry-aware models with self-supervised auxiliary tasks consistently improves performance for both reaction outcome prediction and regioselectivity prediction. Prospective tests on unseen substrates, featuring challenging N -heteroaryl motifs, pinpointed the correct borylation positions in all cases, illustrating the practical utility of our workflow for efficient drug optimization.

Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. Nature Computational Science, 2026 · DOI ↗

ÇıkarımlarPremium
Makaleye SorÜcretsiz hesapla

Ücretsiz hesapla devam et

Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.

Web'de ücretsiz devam et

Google ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.

Telefonda:

Alan: Hesaplamalı Kuram ve Matematik

Computational Theory and MathematicsComputer Science