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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

飞天圆梦 | “梦天”冲天！200秒回顾中国空间站极简史******

碧海之旁，椰林摇曳

10月31日

当长征五号B运载火箭冲上云霄

中国空间站

终于迎来了“梦天实验舱”

从“0”起步，到“一”字构型

再到L字构型

到即将形成的T字构型

这条圆梦之路中国走了整整30年

“中国人怎么不行啊？

我说外国人能搞的难道中国人不能搞？

中国人比他们矮一截？”

航天事业奠基人钱学森

当年的三连问如今得到了最有力的回答

从无人到载人

从一人一天到三人半年

从舱内到舱外

这条探索之路中国也已走过三个篇章

这条路

航天科技集团五院

空间站系统总设计师杨宏

深有体会，他说

“我们不能永远地跟在别人后面跑，

我们必须得要独立自主地发展自己”

他说

“只有身处其中，我才能够体会到，

真正什么叫艰巨，什么叫复杂”

翻看载人航天的高光时刻

每一幕都曾令人饱含热泪

那是航天人的奋斗

那是科学家的创新

那更是中国人升腾的希望

“我们非常有幸，

我们这一代人把载人航天三步走，

从头到尾每一步走踏实了。”

航天科技五院货运飞船系统

总设计师白明生如是说

三十年来

那些助力“飞天梦”成为现实的人

容颜已渐渐老去

可他们的目光始终坚毅

三十年来

无数热血青年加入航天事业

以梦为翼，叩问苍穹

如今，中国载人航天工程即将迎来

第三个故事的终章

这是终点也是起点

因为，在更远的深空

终会留下中国人的足迹

科学顾问：杨宇光（国际宇航联空间运输委员会副主席）

出品：光明网科普事业部

监制：战钊

策划：宋雅娟 蔡琳

制作：简炜杰

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）