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
直击“摩托大军”返乡******
2023年春节即将到来,伴随着春运的开始,广东佛山龙山加油站比以往更加热闹。等待给车辆加油的是数十米长的摩托车队,驾驶员们正为返乡做准备。
这些骑着摩托车的人被称为“春节返乡摩托车大军”,他们大多数是从外地到广东务工的工人,春节前将骑摩托车返回广西、贵州等地,在家乡过年。“摩托车大军”盛行时,数量最高曾突破百万辆次。
1月8日上午,华西都市报、封面新闻记者在现场看到,骑摩托车返乡的务工人员陆续来到加油站,为车辆加油,为返乡行程做准备。加油站工作人员表示,今年骑车返乡的务工人员人数相较过去三年有所回暖。
返乡“摩托大军”:
骑车出于爱好,当天可以到家
从工作地所在的广东佛山到家乡广西南宁,骑摩托车大约需要10个小时。韦易睦连续10年在春节前踏上这段回家路。今年,他照例骑上摩托车准备出发。临行前,他做了两个准备:连夜修好摩托车坏掉的电池,给车加满了油。
骑车是韦易睦的爱好。“正好出去,一路看一看。”这辆即将载着他返回家乡的摩托车,曾经载着他去过西藏。去年春节前,他也曾骑车载着妻子一起回家。但妻子觉得“受不了”,所以她今年计划乘坐高铁返乡。
佛山龙山加油站是大多数在粤务工返乡摩骑人员必经的站点。1月8日11时,华西都市报、封面新闻记者在龙山加油站现场看到,陆续有骑摩托车返乡的务工人员来到加油站加油和领取物品。
57岁的方立辉也在“摩托大军”的队伍中。他已经在广州打工二十多年,骑摩托车回家是他经常选择的交通方式。今年,他计划1月10日早上出发。约400公里的路程,他用8个小时可以走完,当天晚上就能抵达家乡广西贵港。
“摩托大军”数量今年或回暖
加油站免费为2000骑车人提供服务
“摩托大军”近几年数量锐减。据广东省交通部门2022年数据显示,“摩托大军”人群自2013年春运期间达到峰值约110万辆次后,明显呈逐年下降趋势。
龙山加油站站长裴大勇告诉记者,近年来,不少返乡摩骑人员开始退出“摩托大军”队伍。“(有的)摩托车车友现在买了私家车,另外在开通了高铁的地方,有些工人选择乘高铁回家。”
但据他们观察,今年参加返乡加油活动、计划骑车返乡的人数相较过去三年有所回暖。自2013年来,某品牌石油企业在广东开展公益活动,为春运期间摩骑返乡务工人员、跨省运输卡车司机提供免费加油、休息等服务。今年春运期间,该企业在广东多个加油站计划免费面向2000名骑车返乡人员提供服务。
华西都市报-封面新闻记者 林珏瑶 杨峰
佛山摄影报道
(文图:赵筱尘 巫邓炎)