智能解谱平台SpinMind上线,让AI进入专业NMR解谱流程!
8月14日,国仪量子正式发布AI-NMR智能解谱平台SpinMind。该平台将结构验证、谱图解析与NMR文献查询整合至统一分析流程,为小分子纯化合物的结构确证提供更加高效、便于复核的解决方案。

在合成化学、药物研发和材料科学领域,核磁共振(NMR)是分子结构确证的重要手段。然而,从原始数据处理、信号归属到结构判断和文献核对,完整的解谱过程往往耗时较长,并高度依赖研究人员的专业经验。随着高通量合成和快速研发的发展,如何兼顾解谱效率、严谨性与可复核性,成为科研人员普遍关注的问题。
SpinMind将实测谱图、预测谱图、分子结构、峰表数据和文献记录集中在同一界面,让AI参与谱图处理、信号归属、候选结构生成与校验,同时支持研究人员进行编辑和复核。平台并非简单地“上传谱图、输出结果”,而是将AI融入专业NMR解谱流程,使每一步分析有据可查、最终结论可以追溯。
三大核心功能 串联完整解谱链路
围绕NMR解谱的典型科研场景,SpinMind将高频解析任务整合为三个彼此衔接的功能模块,构成一条可核对、可复核、可追溯的专业解谱工作链。
01结构验证快速确认目标产物
对有机合成用户来说,NMR检测通常不是从零推导结构,而是快速确认合成产物是否匹配预期结构。传统人工核验需要逐峰比对化学位移与积分,过程繁琐且易遗漏细节。
SpinMind 「结构验证」功能针对这一场景量身打造。
用户上传¹H / ¹³C NMR数据后,可通过CAS号、化合物名称、SMILES式、分子式或内置结构编辑器输入目标分子。平台支持对原始FID文件进行基线、相位校正等预处理,再从化学位移、¹H/¹³C计数、峰归属等多维度自动交叉核对,清晰标注支持证据与待复核位点,一键生成标准化结构验证报告。
无需人工逐峰比对,实测谱图即可为预期结构提供逐项佐证,大幅缩短产物确证周期。
02谱图解析:从Top5候选到最优结论
面对未知单一化合物的结构解析,传统方式依赖研究人员凭借经验推导候选结构,再逐一验证,过程耗时且对经验门槛要求极高。
SpinMind 「谱图解析」功能基于大规模NMR谱图-分子结构配对数据训练的专用结构生成模型与候选校验模型,用户上传¹H / ¹³C NMR谱图后,可补充分子式、允许元素、样品来源等先验约束,平台将在30s内智能生成并排序Top5候选结构。
候选生成并非解谱终点。SpinMind会对top5候选结构进行一致性校验,量化评估每个候选对实验信号的解释程度,最终输出与实验数据匹配度最高的解析结论与完整报告。
性能表现
SpinMind在420条真实实验谱上进行测试:每条样本都提供分子式、¹H与¹³C NMR峰表,溶剂为CDCl₃,且分子未出现在模型的训练集与验证集中。400Da以下的295条样本上,SpinMind top-1命中率达到85.1%、top-5达到92.5%,而通用大模型基线仅为41.7%。在样本量29,268的模型测试集上(同为400Da以下),top-1命中率为74.4%、top-5为85.1%。
表注:420条真实实验谱,样本均含分子式与¹H、¹³C NMR 峰表,溶剂为CDCl₃,分子与训练集及验证集无重叠。「生成模型」为生成工具单独输出的候选列表,不经后续决策;「SpinMind(全系统)」为该列表再经模拟谱打分与重排后的最终顺序;「通用大模型基线」为直接提示通用大模型给出结构。top-1/top-5(%)指正确结构出现在前1个/前5个候选中的样本百分比,判定不考虑立体化学效应。
03文献查询
文献中相关化合物的NMR化学位移、实验条件与谱图记录,是结构判断的重要佐证依据。传统方式需要跨数据库检索、手动比对数据,效率低下且覆盖范围有限。
SpinMind内置文献谱库,支持一键检索相关化合物的文献NMR记录,快速调取化学位移数据、实验条件与文献来源,为结构结论提供双重支撑。
四大设计亮点 深度贴合专业解谱工作流
真实的NMR解谱,从来不是 “上传谱图 - 输出结果” 的单向黑盒,而是由任务判断、谱图识别、信号归属、结构核对、文献佐证、报告复核组成的严谨专业流程。SpinMind深度复刻这套科研逻辑,让AI服务于解谱流程,而非替代专业判断。
01谱图 · 结构 · 峰表可视化编辑
化合物结构、实测谱图、预测谱图与峰表数据集成于同一分析界面,实现谱峰与原子位点的双向高亮联动 — 点击谱峰自动对应分子结构位点,选中原子同步高亮对应谱峰信号。
研究人员无需在结构图、谱图与峰表间反复切换匹配,直观完成信号核对与归属验证,还原人工解谱时多维度信息交叉验证的思考习惯。
02支持多重峰编辑复核
自动解析结果易受谱图基线、杂峰干扰等因素影响,往往需要结合专业经验做细节修正。平台开放多重峰拆分、积分修正、峰型调整、杂质标记、候选状态调整等全维度编辑权限,用户可在自动解析基础上,基于专业判断手动修正谱峰信息。
多重峰编辑模块的寻峰、积分、峰间距计算等核心操作逻辑,与主流商品化核磁软件保持高度一致,无需重新学习适配,科研人员可沿用原有操作习惯快速上手。调整完成后,系统自动重新执行结构校验与结论推导,同步更新解析结果与报告,兼顾解谱效率与专业严谨性。
03标准化解析报告, 支持一键导出
无论是结构验证还是谱图解析,SpinMind在输出最终结论的同时,均自动生成符合谱学专业规范的标准化解析报告,省去人工整理峰表、梳理推导逻辑的重复工作。
报告严格遵循专业解谱逻辑展开:从不饱和度计算、特征官能团识别等整体性质判断切入,再以表格化形式呈现逐峰、逐原子的精准信号指认。每一项结构推导都对应明确的化学位移、峰型、积分值、峰归属与文献记录依据,完整保留推理链路,结论可追溯、可复核。
报告支持Word、PDF双格式下载,可直接用于实验记录归档、课题数据复盘或论文补充材料,无需二次排版整理。
04数据按项目分类管理
多课题并行、样品批量测试的科研场景下,零散的解谱记录往往难以系统整理,复盘查找耗时费力。
SpinMind支持对解析数据进行分类归档,可自定义修改任务命名,以区分不同样品与实验批次,适配课题组日常科研管理习惯,方便实验数据复盘、结果比对与复用。
真实科研场景实测 助力实用性提升
中国科学院自主研制科学仪器应用示范中心,承担着国产科学仪器实测检验和应用验证工作,为产品优化提供真实场景反馈。
针对SpinMind智能解谱平台,中心王雨松老师团队从独立用户视角,将平台用于日常科研场景并开展持续测试。结合一线NMR解谱经验,团队围绕解析报告、峰型识别、多重峰解析精度及操作交互提出改进建议,为平台功能完善和实际应用能力提升提供了重要参考。
同时,中国科学技术大学汪义丰教授课题组提供的实测NMR数据,为SpinMind的模型测试提供了专业支持。
当前版本适用范围
本次首发版本聚焦小分子纯化合物的核心解谱场景,具体适配边界与支持能力如下:
支持的数据格式:完整实验文件夹、.fid、.jdf、.dx、.jdx、.jcamp、CAS格式NMR文本等多种主流NMR数据格式
解析对象:仅支持单一化合物的结构验证与谱图解析。化合物的元素组成限于 C、H、O、N、P、S、F、Cl、Br、I 和 B;现阶段暂不考虑立体化学效应
支持谱图:¹H、¹³C NMR数据
支持溶剂:CDCl₃
下一步持续扩展
提升¹⁹F NMR数据分析准确率
支持DEPT等谱图分析
接入二维NMR谱图分析
随着更多核种与实验类型接入,实测谱、预测谱、分子结构和信号关联将形成更完整的解谱证据链。
科研数据安全性
用户上传的谱图、结构、实验参数、分析结果和历史报告不会用于模型训练,也不会被整理为公开数据集或营销素材。
平台采用加密通道传输数据,并通过账号权限和用户数据隔离限制访问范围。用户也可以在平台内管理和删除自己的分析历史