ChemDraw 已成為科學交流中不可或缺的工具，徹底改變了化學家可視化、分享和解讀化學資訊的方式。自 1980 年代以來，ChemDraw 引領了從手繪草圖和實體模型到精確數位表達的轉變，如今已成為學術界和製藥業現代化學研究的基石。

ChemDraw 已成為科學交流中不可或缺的工具，徹底改變了化學家可視化、分享和解讀化學資訊的方式。自 1980 年代以來，ChemDraw 引領了從手繪草圖和實體模型到精確數位表達的轉變，如今已成為學術界和製藥業現代化學研究的基石。

在下面的部落格中，我們討論並慶祝該軟體推出 40 週年，展示該軟體如何促進化學領域的持續創新。

化學通訊的數位轉型

早期的化學交流依賴手繪圖表，約翰·道爾頓從煉金術中引入了標準化符號。在20世紀的大部分時間裡，教科書和研究都依賴手繪的結構和反應機制，而球棍模型雖然有效地解釋了鍵合，但卻受到固定鍵角和鍵長的限制。

電腦誕生於70年代和80年代，但黑白顯示器和繁瑣的工作流程使得準確可視化化學品和資料變得十分困難。這些方法缺乏精確性和一致性，阻礙了化學領域的有效溝通。此外，能夠執行此類任務的電腦價格昂貴，只有少數專業實驗室才能負擔得起。

ChemDraw 於 1985 年推出，靈感來自蘋果 Mac 電腦和 MacDraw 的出現，標誌著一項突破性進展，以一個數位化平台取代了精度較低的手動方法，實現了化學可視化的民主化和標準化。它對化學界的影響是立竿見影的：它無需手動繪製化學圖，從而節省了化學家的時間，同時提高了準確性、可重複性和協作性。

正如當時的許多化學家——包括斯圖爾特·L·施賴伯、德里克·洛、貝瑟尼·哈爾福德和大衛·埃文斯——以第一人稱敘述的那樣，這一事件對化學產生了“深遠”和“變革性”的影響。

幾十年後，ChemDraw 不僅在專業研究領域，而且在培養下一代化學家方面仍然至關重要。例如，在新冠疫情期間，教育工作者利用該軟體創建了「分子瘋狂」（Molecule Madness）比賽。這場虛擬的遊戲化比賽讓學生保持參與，強化了繪畫技能，並展示了化學交流領域的進步。

 

適應化學日益複雜的變化

在過去的40年裡，化學領域取得了重大進展。

歷史上，現代化學家們僅限於繪製二維結構草圖，如今他們開始探索合成化學日益複雜的分子結構。紅外線、拉曼、X射線和質譜等強大的新型光譜技術，使得分子的精確識別和即時分析成為可能。

自首次推出以來，ChemDraw 一直緊跟著化學領域的進步，從一個簡單的繪圖工具發展成為一套支援資料視覺化的功能，包括：

結構到名稱和名稱到結構：這些功能簡化了化學資訊處理，透過與線上資料庫、FDA 批准的藥物清單和內部資料來源的集成，確保化合物識別的準確性。
光譜模擬：透過預測質譜的資料視覺化工具以及可直接與實驗資料進行比較的 NMR（¹H 和 ¹³C），驗證分子結構變得快速且簡單。
3D 構象表示：這些工具使化學家能夠探索立體化學、優化分子幾何形狀並產生可共享的 3D 模型，這對於理解反應機制和支持藥物發現和分子設計特別有價值。

化學數位化和ChemDraw的擴展功能

當今的實驗室日益數位化和協作化，ChemDraw 憑藉其最新版本 Signals ChemDraw 已成為連接工具和雲端支援工作流程的中心樞紐。 

電子實驗室筆記本 (ELN)： Signals ChemDraw 可以與 Signals Notebook 集成，以簡化實驗設計和記錄保存。

可搜尋的結構儲存庫： Signals ChemDraw 直接連接 CAS SciFinderTM、Elsevier Reaxys® 和 PubChem 等資料庫，以實現更快的搜尋。

平台相容性和資料可攜性： ChemDraw 確保與 Office 應用程式、建模工具和所有主要化學文件格式的跨平台相容性，以實現無縫資料傳輸。
採購： Signals ChemDraw 與 ChemACX Explorer 外掛程式集成，將用戶連結到超過 5000 萬種市售化學品的資料庫。
危險和監管資訊： Signals ChemDraw 可直接存取 PubChem 的實驗室化學安全摘要 (LCSS)，從而能夠快速檢索 GHS 象形圖、危險說明以及合規和風險管理安全指南。

雲端存取和共享： Signals ChemDraw 是一款支援雲端的 SaaS 產品，使化學家能夠安全地即時創建、共享和協作，並跨團隊遠端存取化學繪圖。它附帶 ChemDraw+，這是一個 Web 應用程序，允許使用簡單的 Web 瀏覽器在任何設備上繪製分子和反應。

連結化學資訊學和人工智慧

出乎意料的是，ChemDraw 促進了化學資訊學的發展，而化學資訊學依賴計算方法和標準化符號來分析化學數據。在 ChemDraw 出現之前，計算化學家主要使用連接表和基於座標的表示法（通常為文字檔案格式）以電腦可解析的格式定義分子結構。在化學繪圖程式發明之後，他們可以直接存取其他化學家繪製的圖形，而無需重新編碼其結構：這在效率、準確性和存取大量資料方面都實現了巨大的飛躍。

時至今日，ChemDraw 仍透過產生 CDXML、MOL/SDF、SMILES 和 InChI 等機器可讀格式，確保資料呈現的一致性，從而實現高效的搜尋和儲存；而 Structure Cleanup 和 Name-to-Structure 等工具則提升了可靠性。如今，隨著預測性和生成性 AI 在化學資訊學領域的加速發展，ChemDraw 與 ChemScript 攜手，支援 AI 工作流程的數據標準化，並提供預測工具和 3D 建模功能，使其成為計算和分析化學的核心平台。

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結論

數據收集顯示以及數位和視覺交流對於推動化學和科學發展至關重要，它使研究人員能夠跨越團隊、學科甚至語言障礙，清晰地傳達複雜的想法。 ChemDraw 已成為化學領域數位轉型的重要組成部分，見證了該學科如何從手繪圖形和實體模型轉變為精確、數據豐富的數位化呈現。

像 Signals ChemDraw 這樣的專業工具不僅簡化了工作流程，還積極塑造了知識的創造、驗證和傳播方式，透過與資料庫、預測模型和協作平台的集成，彌合了理論與實驗之間的差距。隨著化學領域不斷擁抱人工智慧、自動化和基於雲端的研究，像 ChemDraw 這樣的工具將與科學實踐共同發展，確保視覺化表達既是理解的基礎，也是未來創新的催化劑。

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