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提速近10倍！基于深度学习的全基因组选择新方法来了******

　　近日，中国农业科学院作物科学研究所、三亚南繁研究院大数据智能设计育种创新团队联合多家单位提出利用植物海量多组学数据进行全基因组预测的深度学习方法, 可以实现育种大数据的高效整合与利用，将助力深度学习在全基因组选择中的应用，为智能设计育种及平台构建提供有效工具。相关研究成果发表在《分子植物（Molecular Plant）》上。

　　全基因组选择作为新一代育种技术，通过构建预测模型，根据基因组估计育种值进行早期个体的预测和选择，从而缩短育种世代间隔，加快育种进程，节约成本，推动现代育种向精准化和高效化方向发展。

　　统计模型作为全基因组选择的核心，极大地影响了全基因组预测的准确度和效率。传统预测方法基于线性回归模型，难以捕捉基因型和表型间的复杂关系。

　　相较于传统模型，非线性模型（如深度网络神经）具备分析复杂非加性效应的能力，人工智能和深度学习算法为解决大数据分析和高性能并行运算等难题提供了新的契机，深度学习算法的优化将会提高全基因组选择的预测能力。

　　该研究团队以玉米、小麦和番茄3种作物的4种不同维度的群体数据为测试材料，通过创新深度学习算法框架开发了全基因组选择新方法。

　　与其他五种主流预测方法相比，该方法有以下优点： 可以利用多组学数据开展全基因组预测；算法设计中包含批归一化层、回调函数和校正线性激活函数等结构，可以有效降低模型错误率，提高运行速度；预测精度稳健，在小型数据集上的表现与目前主流预测模型相当，在大规模数据集上预测优势更加明显；计算时间与传统方法相近，比已有深度学习方法提速近10倍；超参数调整对用户更加友好。

　　该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、海南崖州湾种子实验室和中国农业科学院科技创新工程等项目的支持。

学术支持

中国农业科学院作物科学研究所

记者

宋雅娟

 

萌兔迎新年 过年氛围感“拉满”******

　　光明网讯（记者 赵金悦）农历癸卯兔年将至，各种含有“兔元素”的商品和装饰映入大家眼帘。年味满满的兔子发糕、栩栩如生的兔子玩偶、琳琅满目的兔子花灯，四处洋溢着浓浓的年味，过年氛围感已“拉满”。

　　2023年1月10日，河北省邯郸市峰峰矿区一家陶瓷企业的工作人员摆放兔年主题瓷盘。(郝群英摄/光明图片)

　　2023年1月10日，安徽省亳州市谯城区薛阁街道的一家面食店，工作人员正在制作"祥兔"花馍。(张延林摄/光明图片)

　　2023年1月9日，江苏常州灯会现场的巨型"生肖兔灯"璀璨夺目。(王启明摄/光明图片)

　　2023年1月10日，山东东营市级非物质文化遗产乐安苇编传承人李光祥正在制作"年年有余"芦苇画，迎接农历兔年的到来。(周广学摄/光明图片)

　　2023年1月10日，重庆市北碚区未成人保护中心，孩子们在组装玉兔造型手工灯笼。(秦廷富摄/光明图片)

　　2023年1月10日，浙江省湖州市长兴县东鱼坊历史文化街区装饰一新，孩子们正在观赏"萌兔"造型景观。(吴拯摄/光明图片)

　　2023年1月9日，农民画家在贵州省黔东南苗族侗族自治州麻江县金竹街道兴坪村创作"生肖玉兔"农民画。(罗文刚摄/光明图片)

　　2023年1月10日，面塑艺人李春芳在河北省邯郸市丛台区工作室内创作"福瑞吉祥醒狮兔"面塑作品。(周绍宗摄/光明图片)

　　2023年1月10日，山西省运城市稷山县稷峰镇陶梁村民间剪纸艺人李因杰正在创作兔年新春剪纸作品。(栗卢建摄/光明图片)

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）