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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

【光明图刊】春节临近 全国各地年味渐浓******

    春节临近，到处是喜气洋洋的节日氛围。人们以写春联、蒸花馍、手工制作灯笼等各种形式迎接新春佳节，为城市乡村增添浓浓年味。

    2023年1月9日，工作人员在内蒙古呼和浩特市玉泉区塞上老街步行街安装悬挂红灯笼。(丁根厚摄/光明图片)

    2023年1月8日，江西省永新县巾帼志愿者协会舞龙队的队员们舞起"彩带龙"，喜迎新春佳节的到来。(刘平华摄/光明图片)

    2023年1月9日，浙江省湖州市德清县雷甸镇中心小学的学生们在制作灯笼。(谢尚国摄/光明图片)

    2023年1月9日，在安徽省亳州市谯城区蒙城路年货市场，市民在选购新春饰品。(刘勤利摄/光明图片)

    2023年1月9日，在湖南省衡阳市衡东县荣桓镇农贸市场，人们在挑选过年饰物。(曹正平摄/光明图片)

    2023年1月9日，河北省邯郸市丛台区丛西街道北城社区的居民在制作花馍。(郝群英摄/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9日，志愿者在贵州省铜仁市松桃苗族自治县正大镇麻塘村为群众书写春联。(龙元彬摄/光明图片)  

    2023年1月8日，河南省洛阳市关林市场，市民选购传统灯笼、春联、生肖饰品等。(张光辉摄/光明图片)

    2023年1月8日晚，市民在山东省青岛市即墨古城游览。(梁孝鹏摄/光明图片) 

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）