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深势科技发布AI核磁解谱大师SpecXMaster:实现端到端可解释性解谱,解谱周期压缩至2分钟内
发布日期:2026-03-30    来源:深势科技    分享到:

在合成化学与药物研发实验室中,核磁共振(NMR)谱图解析一直是研发流程中的“痛点”与“堵点”。这一工作不仅对专业经验要求极高,且传统的人工试错模式成本昂贵、效率低下,难以适应高通量分析的需求。从原始 FID 数据的处理,到最终分子结构的确认,研究人员往往需要耗费数小时甚至更长时间,在多种软件与数据库间反复比对确证,即便如此,结果仍可能因主观偏差而失准。

面对这一痛点,深势科技推出的 SpecXMaster——基于多智能体协同架构的分子结构自动解谱平台,正以全新的“证据驱动”范式重构这一流程。SpecXMaster 不仅仅是一个计算工具,更相当于为每一位合成化学工作者配备了一支高水平的“虚拟解谱专家团队”。这支“团队”并非简单的算法叠加,而是深度复刻了资深化学家从谱图处理、证据挖掘到结论确证的完整思维闭环,实现了对解谱逻辑的“人脑级”模拟。

SpecXMaster 链接:

https://specxmaster.bohrium.com/chat


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图1 SpecXMaster 用户界面


通过将复杂的底层物理逻辑与化学经验,无缝转化为直观、高效的科研工作流,SpecXMaster 在以下三个关键节点上实现了范式级的突破:


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图2 SpecXMaster 工作流


告别繁琐预处理:

从原始FID直达

可视化谱图与多重度文本

传统解谱流程通常依赖有经验的合成化学工作者利用商业软件对 FID 文件进行预处理,并通过大量手工操作提取化学位移、积分面积、耦合常数等关键核磁信息。这一过程不仅高度依赖经验,也成为解谱效率与规模化的瓶颈之一。SpecXMaster 在这一关键节点上实现了突破:

  • 原始 FID 数据直读,一键启动解析:用户只需将核磁仪器采集的原始 FID 文件夹直接上传至平台并提交,SpecXMaster 即可自动接管后续所有流程,并支持用户的交互式编辑。从 FID 文件的解析、相位与基线校正,到最终的谱图可视化,实现了“上传即解析”的高效体验。

  • 端到端闭环解析,智能提取关键信息:平台实现了从物理信号到多重度表征文本的无缝贯通。在完成谱图可视化的同时,平台自动对氢谱与碳谱进行解析,识别化学位移、峰形,并计算耦合常数(J 值)、峰积分值,同时判定峰类型与峰范围。


拒绝"黑盒"猜测:

构建高度可解释的

结构推理链路

对于依赖 AI 辅助解谱的科研人员而言,最令人担忧的莫过于“只给答案,不给理由”的黑盒操作。SpecXMaster 通过“决策—验证—反思”的闭环推理机制,彻底打破了这一壁垒。它不仅能够产出结果,更能清晰展示从谱学数据到最终结构的解析过程,实现了 AI 解谱的可解释性与透明化。

  • 证据链全程回溯,推理过程一目了然:对于每一个生成的候选分子结构,SpecXMaster 都会构建一条完整的推理链路。智能体会综合调用数据库检索、候选分子生成、SMILES 合法性检查、NMR 候选排序等多种工具,用户可清晰追溯“结构是如何被一步步推理出来的”全过程。

  • 多维交叉校验,确保化学合理性:平台不仅仅依赖谱学特征匹配,还深度整合了化学规则以及核磁实验数据库检索,对候选结构进行全方位的合理性校验。这意味着 SpecXMaster 不再仅仅是“猜测”一个可能的分子式,而是在模拟人类专家“如何通过多维度证据链推导出正确结构”的严谨思维过程。


精准到原子级:

实现候选化合物的

核磁峰归属

对于合成化学工作者而言,分子结构的初步解析仅仅是工作的起点,更为关键的是对特定原子进行精准的核磁峰归属。这一步骤对于验证合成产物、确认反应位点等实际需求而言具有不可替代的参考价值。SpecXMaster 构建了谱峰归属与核磁实验谱检索系统,将解谱精度提升至原子级别:

  • 原子—谱峰精准映射,可视化指认更直观: 能够自动生成 Top-k 候选结构,并为每一个结构提供原子级的核磁峰归属报告。平台实现了分子结构与谱图数据的实时联动:当用户在结构式上选中特定原子时,对应的碳谱或氢谱数据会实时高亮显示。这种“所见即所得”的交互方式,极大简化了人工指认的繁琐过程,让结构确证更加直观高效。

  • 联动 NMRexp 数据库,提供文献级佐证:针对模型推荐的候选化合物,SpecXMaster 无缝联动深势科技发布的核磁实验谱数据库 NMRexp[1],自动检索具有相似结构的已知化合物。平台不仅提供高相似度的实验谱图对比,还会展示相关文献原文信息,为科研人员的最终决策提供强有力的文献与实验数据支撑,实现“计算+实验”的双重验证。


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图3 原子级别峰归属


综合以上三大核心突破,SpecXMaster 彻底重构了核磁解谱的技术范式,实现了跨越式提升:

在效率层面,SpecXMaster 将传统的 FID 预处理与解谱周期,压缩至 2 分钟以内,实现了“分钟级”的高通量解析。在精度层面,基于权威的 NMRexp 实验数据测试集,在仅提供核磁氢谱、碳谱的情况下,模型的 Top-1 准确率可达 70% 以上[2]。此外,通过提供分子式约束与 NMR 谱学数据,SpecXMaster 可实现多维度信息的交叉验证,进一步提升解谱准确率。

在技术层面,SpecXMaster 融合了“生成、搜索、修复、排序”四大核心工具,通过智能体间的多轮次迭代与反馈,最终生成高置信度的候选结构和详细的解谱报告。这一复杂而精密的协同架构,也将在 SpecXMaster 技术报告中详细披露。

SpecXMaster 不不仅是一个高效的辅助工具,更是一个深度理解化学逻辑的“实验室大脑”。它以“证据驱动”为核心,重塑了结构解析的证据链构建方式,将科研人员从重复繁琐的谱峰归属中彻底解放出来。这标志着解谱工作的终点,不再是枯燥的数据比对,而是创造性的新起点——让科学家得以站在智能体的肩膀上,将宝贵的精力与智慧,重新聚焦于更具价值的分子设计与新药研发前沿。

SpecXMaster 目前仍在持续迭代中,后续我们将重点聚焦于提升用户体验,开放更多高级功能,例如允许用户手动添加已知的结构片段信息等,以进一步提升解谱的灵活性与精准度。此外,平台还将持续拓展多模态解谱能力,逐步集成混合物定量解谱、质谱(MS)解谱、红外(IR)解谱等强大工具,打造一站式谱学分析平台,敬请期待。

征集反馈与“进化计划”


我们深知,化学世界的复杂性远超单一模型的想象边界。为了让 SpecXMaster 真正成为化学家信赖的伙伴,我们诚挚发起用户“进化计划”,邀请每一位内测用户共同参与平台的成长:

  • 错误案例征集:如果您在使用中遇到了未能准确解析的复杂谱图、异构体误判等,欢迎向我们反馈。每一个“错误”案例,都是我们基于智能体强化学习进行迭代优化的关键“奖励信号”,是模型进化的宝贵燃料。

  • 功能建议征集:无论是交互界面的便捷性优化,还是对特殊杂原子(如氟谱、磷谱等)的解析需求,您的建议将有机会直接进入我们的下季度研发排期,让产品更贴近您的实际工作流。

反馈渠道:

请您将反馈内容(错误案例截图/功能建议描述等)发送至邮箱:lihanzheng@dp.tech,并附上您的联系方式。同时,诚邀您加入我们的用户讨论微信群组,与研发团队及同行实时交流使用心得,共同推动 SpecXMaster 的进化。


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多维度深度合作对接

深势科技致力于为不同规模与需求的科研主体提供最契合的智能解谱解决方案,目前已开启以下合作通道,构建开放共赢的生态体系:

  • 仪器厂商与终端集成:我们提供标准化的 API 接口或嵌入式计算模块,实现从核磁仪器终端 FID 数据流到最终结构结论的端到端(E2E)原生对接。助力仪器厂商打造“自带大脑”的下一代智能谱仪,赋予传统设备“开箱即解析”的 AI 能力,共同定义未来实验室的智能化标准。

  • 高校课题组与科研机构:我们提供灵活的席位授权(License)、站点授权(Site License),以及支持数据脱敏的私有化部署方案。在提供强大解谱算力的同时,全方位保障科研机构的敏感数据安全与合规性,满足定制化科研需求。

  • 个人开发者与 C 端用户:我们即将上线轻量化 SaaS 版本,支持按需订阅与点位消耗模式,大幅降低使用门槛。让每一位化学工作者都能以极低成本,便捷地享受到高效、精准的解谱服务,将智能工具融入日常研发工作流。

开启合作之旅:

如果您有上述商业合作需求,或希望共同探索 AI 在谱图解析领域的更多可能性,欢迎联系 lihanzheng@dp.tech。让我们携手,将每一张谱图都释放其应有的科学价值,共同开启智能解谱的新篇章。

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