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
巨额军火订单是美国的“战果”欧洲的“苦果”(观象台)******
据美国《外交政策》杂志日前报道,美国国防部国防安全局的一份数据报告显示,2022年,由于北约成员国因俄乌局势大量储备武器,美国批准向北约盟友出售的武器数量和价格较2021年几乎翻了一倍,主要军售增加到24项,价值约280亿美元,其中包括对未来北约成员国芬兰出售价值12.4亿美元的武器。
来自欧洲盟友的军火订单纷至沓来,美国军火商赚得盆满钵满。据外媒报道,美国军工企业的利润在2022年创下纪录,多家企业股价在年底都达到或接近历史最高点。过去12个月,美国大型军工企业诺思罗普·格鲁曼公司、洛克希德·马丁公司和雷神技术公司的股票分别上涨了40%、37%和17%。
当美国军工复合体“开香槟庆祝”的同时,大西洋对岸的欧洲正吞下难咽的苦果——
巨额军费开支进一步增加了欧洲各国的财政负担,扰乱其经济复苏进程。为了满足美国和北约定下的国防支出占比达到国内生产总值2%的“硬指标”,许多欧洲国家被迫在通胀高企、财政困难的条件下增加军费,而其中相当一部分将被用来采购美国军火。德国议会已批准国防部花费100亿欧元采购洛克希德·马丁公司制造的F—35战斗机,瑞士、英国、波兰等也已签下购买该型号战斗机的高额订单。2022年以来,美国国务院批准对爱沙尼亚、挪威、芬兰等多个欧洲国家进行军售。“欧盟观察家”网站不无讽刺地指出,原本可以投资于社会服务等领域的巨额资金被用于研发和采购武器。然而,“将欧洲的安全建立在军工企业及其投资者基于利润的梦想之上,只会助长未来的战争并加剧人类的苦难”。
美国通过北约将陷入安全焦虑的欧洲拉上自己的“战车”,使欧洲战略自主进程受到重大打击。近年来,欧盟主张提高战略自主的呼声一直很高。乌克兰危机以来,美国加强了对欧洲在外交、军事、能源供应等多领域的捆绑,欧洲争取战略自主的行动力大大受限。依靠对欧高额军售,美国一边承诺以北约实现对欧洲集体安全的保护,强化对欧洲的控制;一边极力渲染所谓“竞争对手”威胁,挑唆俄欧矛盾,在欧洲制造分裂与对抗,并进一步遏制俄罗斯。说到底,美国就是要实现自己打压俄罗斯、牵制欧洲、喂饱军工集团的多重私利。英国iNews网站的文章直言,美国已经将乌克兰危机变成了“代理人战争”——一场可以在没有任何美军伤亡的情况下进行的战争,美国趁机巧取豪夺,掏空欧洲。
美国持续给乌克兰危机火上浇油,使欧洲安全雪上加霜。时至今日,俄乌紧张局势尚未缓解,外溢风险持续显现,欧洲面临着能源危机、粮食短缺、难民增多、经济滞胀等多重挑战,传统安全和非传统安全威胁叠加交织。然而,美国却以“大国战略威胁”“化解地区危机”等为借口,持续扩充武器出口订单,搅动欧洲安全局势。美国军工集团眼中只有利益:“大炮一响、黄金万两”。美国国防工业承包商通用动力公司董事长诺瓦科维奇甚至露骨表态:“2022年是一个非常好的开端,虽然对人类而言,世界已变得越来越危险,但我们已看到需求稳定的良好信号。”
于欧洲而言,真正的安全来自均衡、有效、可持续的地区安全构架,而非加入美国为一己私利拉起的对抗阵营。能否以清醒的判断和强大的凝聚力重回“战略自主”的轨道,是摆在欧洲面前的一道必答题。(李嘉宝)
《 人民日报海外版 》( 2023年01月12日 第 06 版)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)