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arXiv cs.CL· Kenan Li, Yijian Zhang, Jin Wang, Haipeng Gan, Zeying Sun, Xiaoguang Lei, Hao Dong·· 12 小时前AI 评分38

ChemBART:面向完整合成规划的化学反应语言模型预训练

ChemBART: Pre-training a Reaction Language Model for Comprehensive Synthesis Planning

AI 导读

ChemBART 是一个基于 BART 的反应中心预训练语言模型,通过在完整反应表达式(Reactant > Reagent > Product)上做掩码填充预训练,统一支持前体/试剂生成、温度-产率回归和分子性质分类等任务。

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摘要:大语言模型(LLMs)的最新进展已在多个领域展现出变革性潜力。然而,在计算机辅助合成规划(CASP)中,当前的 LLM 方法往往局限于单分子表示,限制了其在诸如前体预测等孤立、单任务场景中的应用。为弥补这一空白,我们提出 ChemBART,一种采用以反应为中心的预训练策略的基于 BART 的语言模型。通过在整体反应表达式(Reactant > Reagent > Product)上利用掩码填充预训练任务,ChemBART 有效解决了多种化学问题,包括前体/试剂生成、温度-产率回归以及分子性质分类。基于这些能力,我们展示了将 ChemBART 与蒙特卡洛树搜索(MCTS)集成用于多步合成路线设计,其中该模型用于优化强化学习框架内的策略和价值函数。不同于受限于特定应用的单分子预训练 LLM,ChemBART 统一了多种化学任务,以借助全面的实施信息促进合成规划。最重要的是,所提出的多步合成路线和反应条件在湿实验室中得到了验证,确认发现了比现有文献基准产率提高 >20% 的更短合成路径。我们的工作凸显了以反应为中心的预训练的潜力,并展示了 ChemBART 在闭合计算预测与湿实验室合成之间循环方面的广泛实用性。
评论: 同行评审中。31 页,6 幅图,2 张表
主题: 机器学习(cs.LG);计算与语言(cs.CL)
ACM 分类: I.2.7; J.3
引用格式: arXiv:2601.02915 [cs.LG]
  (或本版本 arXiv:2601.02915v2 [cs.LG])
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2601.02915

由 DataCite 颁发的 arXiv DOI

提交历史

来自:Kenan Li [查看邮箱]
[v1] 2026年1月6日 星期二 10:55:38 UTC (3,374 KB)
[v2] 2026年10月21日 星期三 09:54:00 UTC (1,362 KB)

来源:arXiv cs.CL · arxiv.org