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
北京师范大学第七届“青春国学”论坛暨“中华优秀传统文化与中华传统美德养成”论坛成功举办******
2023年1月6日至7日,北京师范大学第七届“青春国学”论坛暨“中华优秀传统文化与中华传统美德养成”论坛以线上直播形式举办。本次论坛由北京师范大学主办,北京师范大学文学院、北京师范大学国家中小学(含中职)语文教材建设重点研究基地、国家语言文字推广基地、基础教育发展管理部、北京师范大学青春国学联盟校共同承办。北京师范大学副校长康震,北京师范大学文学院院长王立军,冯燊均国学基金会主席、大成国学基金捐款人鲍俊萍,大成国学基金代表凌友诗出席开幕式并致辞。全国基础教育工作者在多个平台参与本次论坛,线上观看超过两万人次。
北京师范大学副校长康震致贺词。他指出,本次论坛的举办旨在为基础教育事业输送优质师资,培养“四有好老师”。论坛主题突显了北师大对如何实现中国传统文化在当代的创造性转化与创新性发展的关切与思考,力图将中华优秀传统文化中的教育资源与中小学教育实践相结合,发扬北师大光荣的教育传统,响应习近平总书记回信精神;之后,北京师范大学文学院院长王立军介绍了本次论坛的四个板块及各自内容,并感谢与会嘉宾的鼎力支持。
据了解,本次论坛面向全国基础教育界语文、道德与法治教研员,中小学校长,教学、德育负责人及一线教师,围绕“中华优秀传统文化与中华传统美德养成”主题,开展专家主题报告、名校校长论坛、古典诗词联吟展演、教学研讨课等活动,旨在沟通大、中、小学校,联结专家、校长、教师、学生探索中华优秀传统文化教育的学科、学术话语体系,促进中华优秀传统文化与学校教育有机融合。
活动中,冯燊均国学基金会主席鲍俊萍、大成国学基金代表凌友诗、北京大学历史学系教授赵冬梅、北京师范大学文学院教授李小龙、深圳市宝安区西乡小学党支部书记李赠华、北京市八一学校常务副校长王华蓓、郑州市第四高级中学副校长刘继勋等嘉宾都进行了发言或针对各自领域作主题演讲。
“青春国学”论坛暨“中华优秀传统文化与中华传统美德养成”论坛是北京师范大学发挥在基础教育领域引领示范作用的品牌活动,旨在响应时代号召,深入挖掘中华优秀传统文化蕴含的思想观念、人文精神、道德规范,结合时代要求继承创新,与广大教育界同仁携手并进,共同探索优秀传统文化教育理论发展与教育实践,为中华优秀传统文化的创造性转化与创新性发展、中华文化的自信自强与社会主义文化新辉煌贡献自己的力量。(樊俐俐)