電腦輔助分子設計在特用化學品開發上的應用

黃晨軒 ； 林祥泰

《化工》 67卷6期 (2020/12) Pp. 177-202

https://doi.org/10.29803/CE.202012_67(6).0007

摘要

在化學工業中，特用化學品的價值往往取決於其產品的某些物理化學性質是否符合特定需求，而尋找與合成符合這些要求的新型特化品，則是研發人員們共同面對的難題。傳統上，特化品的研發主要依靠的是試誤（trial-and-error）的實驗方法與人員的研發經驗。這些方法的缺點是較為耗時費力，實驗手法受條件限制，研發方向不易掌握等。近年來由於電腦、理論計算、人工智慧與機器學習的發展，目前已有可能用電腦計算的方式來進行特用化學品的研發，這些方法被泛稱為電腦輔助分子設計（computer-aided molecular design，CAMD）技術，能讓使用者指定產品的物化性，由電腦自動設計出符合規格要求的化學分子。善用這類新的技術，將可大幅縮短特用化學品開發的時程、降低研發費用，達到性能最佳的產品。本文第一部份將介紹電腦輔助分子設計技術的相關文獻，與其所應用於之問題。第二部份則以本實驗室自行建立分子設計技術來作為範例。