微软 RetroChimera 登上 Nature:两个模型集成再学习排序,专家盲测多步路线接受率 90%

9 月 21 日,微软研究院公布逆合成模型 RetroChimera,论文同日在 Nature 上线,题为《Chemist-aligned retrosynthesis by ensembling diverse inductive bias models》。做法是把两个归纳偏置互补的模型集成起来:R-SMILES 2 是基于 Transformer 的从头生成模型,直接从目标分子预测前体,灵活、能学到数据里的反应模式,但不受约束的生成容易幻觉;NeuralLoc 是图神经网络,把目标分子和反应模板都编码成图,选模板再预测作用位点,预测扎根在训练数据提取出的反应模式上,更准但受模板库覆盖范围限制。
两者的预测并不雷同,反而在不同反应类上各有专长——R-SMILES 2 在反应前后变化大的反应上表现更好,NeuralLoc 在低先例与局部变化的反应上更强。RetroChimera 让每个子模型对候选反应物集给出带秩次的学习型投票,两模型提出同一反应时票数相加,用学习排序产出最终排名。官方公布的盲测结果:博士级化学家对单个反应步骤的偏好优于子模型、既有方法,甚至优于文献中的真实反应;多步路线的专家接受率 90%,而子模型与基线只有 20–50%;十个高难度目标里成功九个,从头生成模型五个、模板编辑模型四个、强基线 NeuralSym 两个。
它改变了什么:把逆合成从「单一归纳偏置谁更强」的竞速,改成多种偏置的集成与再排序——官方称这让稀有但策略上关键的反应类型更不容易被漏掉,也是专家评分与模型输出对齐的关键。实现与权重以 MIT 许可在 GitHub 开源,并可从 Microsoft Foundry 模型目录取用。边界:论文与博客同属微软,尚未见到第三方独立复现;「接受率」由该公司邀请的化学家盲评给出,博客未写明盲评的人数与题目总数。