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
“国会山骚乱”两周年 “美国民主”仍深陷泥潭******
新华社华盛顿1月6日电(记者颜亮 孙丁)在政治极化加剧阴影下,美国6日迎来“国会山骚乱”两周年纪念日。
当天上午,国会众议院成员在位于美国首都华盛顿的国会大厦外举行仪式,向两年前在这场暴力骚乱中受伤的约140名警察致敬,在场的几乎全部是民主党人,仅有一名共和党众议员参加仪式。
美国总统、民主党人拜登6日下午在白宫出席纪念“国会山骚乱”两周年活动,他呼吁继续警惕政治极端主义,提醒这样的事件“可能再次发生”,称美国面临“一个历史拐点”。
民主党人主导的众议院国会山骚乱调查委员会近期发布一份调查报告,详细解释针对美国前总统特朗普的指控以及4项刑事转介——妨碍官方程序、密谋欺诈联邦政府、串谋做虚假陈述以及煽动或协助叛乱。
众议院共和党人发布的“对冲”报告则指责民主党玩弄政治,忽视“国会山骚乱”背后的安保失败,称时任众议院议长、民主党人佩洛西难辞其咎。
特朗普一直称针对他的指控站不住脚、受政治驱使,并试图淡化“国会山骚乱”性质。6日,特朗普支持者和反对者在国会山上各自举行集会,一度发生激烈争吵。
美国新一届国会日前开幕后,众议院议长选举持续“难产”,引发“历史性”政治僵局,众议院陷入瘫痪。美国一家政治咨询公司主席布拉德·班农认为,“国会山骚乱”过去两年,美国民主依然深陷困境,众议院“一团糟”,再次表明美国政治机构衰落。
2020年11月,美国4年一度总统选举在政治极化、新冠疫情、反种族主义浪潮以及经济萎缩中举行,拜登获胜,但特朗普反复宣称存在大规模选举舞弊,拒绝承认败选。
2021年1月6日,上万名特朗普支持者在白宫外举行集会,其中一部分人当天下午游行至国会山,暴力突破安保,闯入国会大厦。参众两院认证2020年总统选举结果的联席会议被迫中断,主持会议的时任美国副总统迈克·彭斯同数百名议员们惊慌撤离或躲藏。彭斯在骚乱平息后说,这是美国国会大厦历史上“黑暗一天”。