Claude 化身化學家：Opus 4.7 讀核磁譜圖，看齊專業化學軟體

如果你在有機化學實驗室待過，大機率體會過被核磁共振譜圖支配的痛苦。

面對滿屏密密麻麻的高低峰位，化學家得像破案一樣，一點點推測原子是怎麼連在一起的。常規軟體能幫你把畫好的分子倒推成假想譜圖，但想拿著實驗譜圖反推未知結構，幾十年下來全靠人腦硬啃。

Anthropic 釋出了一篇白皮書，介紹了他們正在聯手合成與計算化學家推進的一項工作。Anthropic 內部的化學家 David Kamber 用 Claude Opus 4.7、Opus 4.6 和 Sonnet 4.6，正面對比了化學界幾乎人手一套的專業工具 ChemDraw 和 MestReNova。

讀譜比老牌軟體還準

為了避免模型靠死記硬背作弊，測試挑了 20 個來自 ChemRxiv 預印本的新化合物，都是在模型訓練截止日期之後發表的，覆蓋了四個不同的結構家族。

把分子的 SMILES 文本和溶劑條件扔給工具後，Opus 4.7 在預測氫譜化學位移時表現最好，平均誤差只有正負 0.079 ppm，遠低於化學家認可的正負 0.20 ppm 容差，準確率壓過了兩款老牌軟體。在碳譜預測上，Opus 4.7 的平均誤差是正負 1.37 ppm，和 MestReNova 的 1.48 ppm 基本打平。

模型之間差距最明顯的是一個極難預測的氯吡嗪 NH 質子。真實位移在 6.8 到 7.9 ppm 之間，Opus 4.7 給出的位置稍微偏低但極其穩定；Opus 4.6 的猜測散落在好幾個 ppm 的寬幅裡；而 Sonnet 4.6 直接扔出了 10 到 13 ppm 的離譜數字。

除了看峰位，化學家還要讀峰的裂分形狀和間距。在子峰間距預測上，三款 Claude 模型大約有 80% 的機率能精確在半個赫茲以內，而 ChemDraw 和 MestReNova 只有 26% 到 35%。

甚至能反推分子結構

更讓人吃驚的是逆向結構推導，也就是不告訴模型結構，只給高分辨質譜給出的分子式以及一維氫譜、碳譜資料，讓它猜這是什麼化合物。

現有的專業解析軟體往往需要採集昂貴複雜的二維核磁，還得經過專門培訓。而在這次測試裡，面對 8 個較簡單的單環或兩片段分子，Opus 4.7 在沒有任何額外提示下，連續三次嘗試全數推導正確。

面對另外 7 個稠環、螺環等複雜結構，在只給出一個反應原料結構的提示下，Opus 4.7 在其中 4 個分子上實現了三次推導全對，剩下的 3 個分子也有兩次命中。

不過這項評估目前的樣本量很小，正向預測只測了 20 個化合物，逆向推導只有 15 個，每個骨架代表的失效模式也比較單一，還不能直接等同於它可以應付實驗室裡的一切怪異分子。

為什麼重要

我們認為，這項研究最值得玩味的地方在於：Opus 4.7 是一個通用的基礎模型，並沒有做過專門的化學領域微調，但它在一個極其垂類、高度依賴專有軟體的領域，做到了老牌軟體幾十年來都沒做好的事。

對一線化學家和藥化研究員來說，這意味著以後不需要配齊昂貴複雜的專業解析外掛，在日常對話方塊裡貼入峰表和分子式，就能把 Claude 當成一個水平線上的二把手。它不會完全替代你的判斷，但能省下大量比對峰位、驗證假設的繁瑣時間。

對專用科學軟體廠商而言，這無疑敲響了警鐘。ChemDraw 和 MestReNova 這類工具築起多年的護城河，主要建立在規則演算法和專有圖譜庫上。如今大模型靠多模態和推理能力，直接把一維譜圖的逆向推導門檻打了下來。

看起來，基礎大模型正在從幫人寫程式碼、做總結，真正切入基礎科研的髒活累活。雖然現階段樣本量還撐不起工業級定論，但對於天天泡在實驗室解譜的科研人員來說，現在就值得把手頭卡殼的課題拿去給 Opus 4.7 試一試了。