跳转到正文

Uni-Mol

DP Technology

Uni-Mol 是一个 3D 分子表征学习框架,包含分子和蛋白质口袋模型,并配有用于性质预测、构象建模和分子对接的相关工具。

条目更新 ·

概览

Uni-Mol 是一个分子预训练框架,旨在将三维结构信息引入分子建模和药物设计工作流。其官方代码仓库还收录了相关但彼此独立的方法:Uni-Mol+、Uni-Mol Tools、Uni-Mol Docking V2 和 Uni-Mol2。这些组件用途各异,因此按具体任务选择实现,比将整个代码仓库视为单一预测应用更有用。

原始 Uni-Mol 框架包含分别针对分子和蛋白质口袋的预训练模型。README 描述了在 2.09 亿个分子构象和 300 万个候选蛋白质口袋上进行的训练。这些模型可以独立使用,也可以组合用于蛋白质–配体结合任务。文档列出的应用包括分子性质预测、分子表征提取、结合姿势预测和分子构象生成。因此,根据所用组件,输出可能是表征、预测性质或生成的三维结构。

对于量子化学建模,Uni-Mol+ 从二维分子图出发,使用 RDKit 等低成本方法生成初始三维构象,随后迭代优化该构象并预测量子化学性质。Uni-Mol Tools 为表征和性质预测工作流提供封装工具;Uni-Mol Docking 面向使用给定口袋进行配体对接。Uni-Mol2 使用双轨 Transformer 来整合原子、图和几何信息。

所提供的顶层 README 是导航和研究概述,并非完整的输入模式或部署规范。评估前必须查阅链接文档,确认各组件的具体要求、支持的性质目标和计算需求。代码仓库的代码许可不应被视为所有数据集、模型权重或托管服务条款的确认。

主要功能

  • 分别针对分子和蛋白质口袋的预训练模型,可独立使用,也可组合用于蛋白质–配体结合任务。
  • 原始 Uni-Mol 框架支持分子性质预测、分子构象生成和蛋白质–配体结合姿势预测。
  • Uni-Mol+ 工作流从二维分子图开始,经过初始三维构象生成和迭代几何优化,最终预测量子化学性质。
  • Uni-Mol Tools 提供用于分子表征提取、性质预测和下游工作流的封装工具;README 报告其支持 Uni-Mol2 表征和微调。
  • Uni-Mol Docking V2 用于根据给定的蛋白质口袋预测配体结合姿势。
  • Uni-Mol2 分子预训练架构通过双轨 Transformer 组合原子、图和几何特征。

使用场景

  • 预期评估:在具有已知标签和预先定义验证集划分的分子数据集上,评估 Uni-Mol Tools 的表征和性质预测。
  • 预期评估:将 Uni-Mol+ 的几何优化和量子化学性质预测与参考结构和性质进行比较。
  • 预期评估:针对提供了蛋白质口袋的配体,评估 Uni-Mol Docking V2 生成的姿势,并将预测结构与参考复合物进行比较。
  • 预期评估:使用相同的评估方案,比较原始 Uni-Mol 和 Uni-Mol2 的表征在选定下游分子任务中的表现。

使用方式

  1. 从官方代码仓库开始。根据预期任务,使用其导航表选择原始 Uni-Mol 框架、Uni-Mol+、Uni-Mol Tools、Uni-Mol Docking V2 或 Uni-Mol2。
  2. 准备输入前,阅读所选组件链接的子文件夹说明。顶层摘录未说明完整文件格式、依赖项或硬件要求,因此应先确认这些内容,不要假定所有组件使用相同的设置。
  3. 如需提取表征或预测性质,请查阅Uni-Mol Tools 文档。按照文档中的设置说明和示例操作,并确认哪些模型和性质预测工作流适用于你的数据集。
  4. 准备一个规模较小且有合适参考数据的评估集:实测性质、参考构象或蛋白质–配体复合物。对于 Uni-Mol+,应考虑其从分子图生成构象的工作流;对于分子对接,应提供所需的口袋信息。
  5. 使用预先定义的方案,将输出与参考数据进行评估。查阅Uni-Mol 论文了解研究背景,并查看代码仓库 LICENSE了解代码条款;模型权重、数据和服务条款应另行确认。

相关资源

AIDDISON Explorer 是一个托管式药物发现平台,可根据目标特性要求、设计约束、预测属性和合成可行性生成并排序分子候选物。

分子生成 · 药物发现

ChemBERTa

模型

ChemBERTa 提供用于化学 SMILES 的类 BERT 模型,包括采用 RoBERTa 掩码语言建模的检查点,以及用于预训练、微调和分子性质预测研究的笔记本。

开源Python

分子性质预测

Chemistry42 是一个小分子发现平台,将生成式设计、逆合成、ADMET 与选择性预测以及基于物理学的优先级排序结合起来,用于命中识别和先导化合物优化。

分子生成 · 药物发现

ChemML

开源工具

ChemML 是一套用于化学与材料数据分析、挖掘和建模的 Python 工具,采用模块化设计,并有关于图神经网络、AutoML 和可解释性的工作记录。

开源Python

分子性质预测 · 材料发现

Chemprop

模型

Chemprop 是一个基于 PyTorch 的工具包,用于训练和评估进行分子性质预测的消息传递神经网络,并提供命令行工作流、Python 模块和针对特定任务的笔记本。

开源Python

分子性质预测

DeepMol

开源工具

DeepMol 是一个用于分子机器学习的 Python 工具包,可将化合物标准化和特征化与模型训练、评估、解释及可复用工作流连接起来。

开源Python

分子性质预测

相关指南

模型

评估分子性质预测模型

实用指南:选择分子性质工作流、检查表征方式与评估证据,并在明确适用域边界、逐项核查组件许可的前提下规划本地评估。