ChemCrow - LLM 化学工具链

项目简介

ChemCrow 是 University of Rochester WhiteLab（Andrew White 组）开源的 LLM 化学工具链 Agent，对应 Nature Machine Intelligence 2024 论文 Augmenting large language models with chemistry tools。系统封装 13+ 化学工具：SMILES 解析、分子量、反应预测、安全性查询、IUPAC 命名、可购性、文献检索等，对话式调用，纯 CPU 即可运行。

RDKit pip wheel 已支持主流平台（manylinux / macOS arm64 / x86_64），无需自己编译。国内通过 DashScope 兼容模式调 qwen-plus / qwen-max。可作为 Alchemy / DPTech 等 DFT 平台的"自然语言前台"。

应用结果

Nature Machine Intelligence 2024 发表

论文发表于 Nature MI，证明 LLM + 化学工具链能有效完成分子设计、反应规划、安全性评估等化学任务。

13+ 化学工具集成

封装 SMILES 解析、分子量查询、反应预测、IUPAC 命名、安全性查询、可购性、文献检索等工具，对话式调用。

纯 CPU 即可运行

RDKit 已支持主流平台 pip wheel，无需自己编译，整个工具链纯 CPU 可跑，3 分钟装完。

化学研究前台

可作为 Alchemy 等 DFT 计算平台的“自然语言前台”，让研究者用自然语言完成分子查询。

🤖 Agent 自主部署 manifest-ready

成功判定：依赖装齐 + RDKit 解析阿司匹林 SMILES（C9H8O4 / 180.16 g/mol）+ .env 写入真实 Key + ChemCrow Agent 单次推理返回包含 "180" 的自然语言回答。

📘 完整安装文档（Markdown）：agent-install/chemcrow-agent-install.md RDKit + LangChain 友好

① 前置条件检查

python3 --version    # 必须 3.10 或 3.11（RDKit wheel 友好区间） git --version df -h .              # ≥ 3 GB # Linux 精简镜像需补：apt-get install -y libxrender1 libxext6

② 人类必填项

OPENAI_API_KEY DashScope Key（兼容模式）· 推荐 qwen-plus

OPENAI_API_BASE https://dashscope.aliyuncs.com/compatible-mode/v1

SERP / RXN4CHEM / CHEMSPACE Keys 可选工具链，缺失会优雅降级

③ .env 模板

OPENAI_API_KEY=sk-REPLACE_ME OPENAI_API_BASE=https://dashscope.aliyuncs.com/compatible-mode/v1 SERP_API_KEY= RXN4CHEM_API_KEY= CHEMSPACE_API_KEY= LANGCHAIN_TRACING_V2=false HF_ENDPOINT=https://hf-mirror.com WANDB_MODE=disabled

④ 按序执行

# 可选 clone（直接 pip 也行） git clone https://github.com/ur-whitelab/chemcrow-public.git && cd chemcrow-public python3.11 -m venv .venv && source .venv/bin/activate pip install -i https://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/ chemcrow rdkit langchain langchain-openai set -a; source .env; set +a python -c "import chemcrow, rdkit, langchain; print('chemcrow:', chemcrow.__version__)" # RDKit 冒烟（解析阿司匹林） python -c "from rdkit import Chem; from rdkit.Chem import Descriptors; m=Chem.MolFromSmiles('CC(=O)Oc1ccccc1C(=O)O'); print('MW:', round(Descriptors.MolWt(m),2))"

⑤ 常见故障排查

libXrender.so.1 缺失apt-get install -y libxrender1 libxext6

No module named rdkit Python 3.12+ 无 wheel，必须降到 3.10 / 3.11

langchain 版本冲突pip install "langchain<0.2"

ChemCrow.__init__() 不支持 base_url用 MD 中 Fallback：直接 ChatOpenAI + RDKit

SerpAPI / RXN 工具报无 Key可选工具，忽略警告即可