分子机器学习导论

Molecular Machine Learning with RDKit · DeepChem · TorchDrug

这是一部以原理为主线的中文教程:以 RDKit 打化学信息学的地基,以 DeepChem 讲分子性质预测,以 TorchDrug 讲分子生成。全书五卷二十八节,一节一个知识点;代码只作印证,讲解始终围绕“为什么”展开。

读者只需具备基础的概率统计与一点有机化学常识;每一节都自成一个可在一两次阅读中消化的单元,配有编号公式、图示、习题与参考文献。

RDKit —— 化学信息学地基(第二章) 分子图 · SMILES · SMARTS · 描述符 · 指纹 · 清洗 · 反应 DeepChem(第三章) 分子性质预测 数据 · 特征化 · 图卷积 · 评估 TorchDrug(第四章) 分子生成 GCPN · GraphAF · 流模型 前沿与迁移(第一章 · 第五章) 问题与评估的底层逻辑 · PyG / Graphium 生态 · 工程实践
图 0-1 全书结构。两个上层框架都建立在 RDKit 之上:DeepChem 的特征化与 TorchDrug 的分子对象,底层都由 RDKit 完成“分子变数据”的翻译;第一章提供问题框架,第五章负责走向前沿。

0.1 全书目录

0.2 体例与版本口径

各节正文按“概念—机理—推导—假设与局限”展开:公式按节编号并给出符号说明;图示为内联矢量图;每节配有二至四个习题(含解答)、关键术语表与参考文献,文献只列真实可查者。代码出现的目的只有一个——印证刚讲过的原理,因此都是片段而非工程模板。

版本口径(2026 年 8 月核实):RDKit 活跃维护,教程按 2026.03 系列语法;DeepChem 稳定版为 2.8.0,接口以此为准;TorchDrug 冻结于 0.2.1(官方兼容上限为 Python 3.10 与 PyTorch 2.0),其思想由第五章介绍的 Graphium 等活跃项目承接。框架会老去,原理不会——这是全书取舍的依据。