8月14日,国仪量子正式上线AI-NMR智能解谱平台SpinMind。在SpinMind开发过程中,中国科学院自主研制科学仪器应用示范中心,依托一线NMR解谱经验和真实科研数据,深度参与应用测试,提供专业技术支持并提出优化建议,助力平台持续迭代,更好贴合专业科研工作流。

核磁共振(NMR)是合成化学、药物研发和材料科学中常用的结构确证手段。从原始数据处理、信号归属到结构判断和文献核对,一次完整解谱通常需要研究人员结合谱图质量、实验条件和专业经验进行综合判断。随着科研数据量不断增加,如何提升解谱效率、保证分析依据可追溯,并方便研究人员复核,成为一线科研工作中的共同关注点。
面向实际科研流程的智能NMR解谱工具
SpinMind面向小分子纯化合物的结构确证场景,集成结构验证和结构解析两项核心功能,并将实测谱图、预测谱图、分子结构、峰表数据和文献记录集中于同一分析界面。
对于已知目标结构,用户可通过“结构验证”功能,将实测谱图与预期结构进行核对,查看化学位移、峰型、积分、峰归属等支持依据,以及需要进一步复核的位置。对于未知单一化合物,用户可通过“结构解析”功能生成候选结构,并结合实验信号进行一致性校验,辅助研究人员缩小判断范围。
平台还支持研究人员依据专业判断,对峰型、积分和归属等信息进行编辑;分析完成后可生成标准化报告,保留主要分析依据,便于后续审阅、归档和结果复盘。

结构验证功能展示

结构解析的top5候选化合物分析
从真实科研视角,提出上百条优化建议
为更准确评估平台在真实科研场景中的使用体验,中心组织一线NMR解谱人员,从独立用户视角,按照日常科研工作流程,对结构验证、谱图解析和结果复核等环节开展持续测试与人工复核,并结合实际使用体验,团队累计提出上百条优化修改建议。
针对解谱逻辑和关键谱学问题,团队重点关注取代基位置判断、特征官能团谱图特征、溶剂与杂质峰识别、重叠峰及可交换氢归属等实际情形,推动平台完善积分复核、异常信号处理以及人工修改后的重新分析机制,使分析结论能够与当前谱图标定和编辑状态保持一致。

信号词条复核
针对¹³C NMR分析中的实际难点,团队围绕季碳、等价碳、相邻碳峰,以及含氟、含磷化合物耦合裂分等情况提出建议,促进平台完善异常峰提示,并加强峰表、谱图和结构式之间的统一归属与联动核对,便于用户逐项审阅信号归属依据。
在报告呈现方面,团队提出采用表格式“峰—原子指认归属”的建议,使报告能够更清晰地展示化学位移、峰型、积分、归属及相关化学依据,更贴合科研人员的人工审阅、实验记录归档和后续复盘需求。
让AI更贴近专业解谱逻辑
科研软件是否真正服务科研,最终要由真实数据、真实样品和真实工作流程来检验。应用验证不仅是对产品功能的测试,更是连接研发端与用户端的重要环节。
本次应用验证工作,是中心发挥中国科学院自主研制科学仪器应用示范中心职能、服务国产科学仪器和科研软件迭代升级的一项具体实践。通过将一线用户在实际科研场景中的问题和建议反馈至研发端,有助于持续提升平台的专业性、易用性和可复核性。
中国科学院自主研制科学仪器应用示范中心依托中国科学技术大学理化科学实验中心建设,面向前沿精密测量需求,聚焦原始创新与进口替代仪器,致力于建设量子精密测量领域国产仪器应用推广的重要平台。自2021年成立以来,立足科研一线,围绕国产科学仪器和科研软件的关键应用场景,持续开展仪器示范应用、软硬件迭代与产业化,不断提升对原创科研、国产仪器和高水平科技自立自强的支撑能力。
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