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
(新春见闻)原汁原味“最东北”百年大集历久弥新******
中新社沈阳1月18日电 题:原汁原味“最东北”百年大集历久弥新
作者 李晛
在东北大集里转一圈,身上一定沾满了年味儿。
春节前夕,在中国许多地方都有赶大集、备年货的传统。东北大集作为中国古老的集市之一,因其独特的地域文化魅力历久弥新。
辽宁省沈阳市的蒲河大集有近三百年的历史,18日是蒲河大集春节前的最后一天开集,不少人抓紧前来置办年货,也显得大集格外热闹。东北冻梨、万物皆可冻的“糖葫芦”、会“爆炸”的爆米花、血肠、金丝蛹等年货应有尽有,吆喝声络绎不绝。
当天,在上海工作的“85后”沈阳人吴洋也回到家乡携家人赶蒲河大集。吴洋感慨道:“无论城市发展多么迅速,变化多么大,属于童年的原汁原味的记忆都可以在这里找到。”
有民俗专家指出,东北大集自古集发展而来历史悠久,之所以能延续至今,是因为它既具有经济职能,又有民俗文化意涵,且能随着社会发展不断变迁,以求更好地发展。
有近百年历史的沈阳市浑南区祝家大集正是如此。祝家大集因地制宜,将当地粮仓遗址改造成为文化创意区和粮仓文化打卡区。在这里,人们可以饱览80米巨幅乡村生活图,感受展现风土人情的“祝家长卷”,打卡簸箕画作、农作物雕塑置景等乡村特色。据祝家大集相关负责人介绍,祝家大集实现了从“有历史”的乡村大集向“有文化、有体验、有特色、有颜值”的乡村新大集的蝶变,进而转变为网红打卡地和旅游目的地。
其实在东北地区,不管是城市还是乡村,许多地方都有百年大集,它们各具特色,竞相发展。
同样具有百年历史的锦州凌海(翠岩)大集是辽西地区最大的红色文化大集。辽西五市的民众近日纷纷前来赶大集、品年味儿。锣鼓声、吆喝声此起彼伏,“满堂彩”大地灶炖起“六六八八席”,“中国红”小围炉煮沸“非遗全羊汤”......据锦州凌海(翠岩)大集工作人员介绍,此次大集共分年货集中销售、非遗项目展演、围炉美食品尝、网红电商直播等八个区域,精选上百个品牌、近千种商品参展。
从巴基斯坦来华学医的留学生大伟在大集上被浓浓的年味儿环绕。大伟表示,这是他第一次在中国过春节,他非常喜欢大集上春联、灯笼、福字等这些中国传统文化元素。
连日来,辽宁省大连市普兰店区安波大集也格外红火。自古以来,安波就是商贾云集之地,集市商贸十分繁荣。随着互联网时代的到来,安波大集已不是原始的民间集市。商户们纷纷举起手机,开启直播,不仅宣传了自己的产品,还把安波的名气传到了海内外。
集市,是农耕文化的延续传承。随着城乡一体化的推进,一些古老的事物逐渐消失在人们的视野里,但东北大集最凡俗、最生动的人间烟火气仍将经久不衰。(完)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)