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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

数字之力擦亮浙江******

　　【乌镇实践】

　　光明日报记者 王美莹 光明日报见习记者 刘习

　　“乌镇时间”再次开启，11月8日，世界互联网大会永久举办地特色活动“数字赋能共同富裕示范区建设展示活动”精彩亮相。活动中，“数字共富”“数智生活”“数字场景”三条展示线路勾勒出浙江农业、农民、企业的致富路，经济、制造、建造领域的大发展，以及民生、社区、生态、交通等的新成就。

　　在数字农业展区，一台农业机器人演示着如何高效快捷地为生猪注射疫苗，桐乡“兴羊富民”应用上显示出“数字牧场”的实时管理情况。“我们这个展厅集合了一块‘健康肉’和一只‘共富羊’。”数字农业展区的工作人员介绍。

　　在浙江桐乡华腾石湾未来猪场，基于5G通信技术和智能传感、饲养管理、巡检机器人等系统搭建的平台可以对栋舍内的生猪进行精准、高效管理。这些生产“健康肉”的生猪都会佩戴生物电子耳标，以实时监控体温、重量、运动量等数据。据桐乡市委书记于会游介绍，数字化和智能化养殖让华腾石湾未来猪场平均每头母猪年提供商品猪产量由18.5头提高到了26.5头，增效达43.2%。

　　“我们以1500元/亩的价格对附近300余亩农业用地进行流转，以人均5万元/年吸纳周边失地农民，实现65人再就业。”浙江华腾农业科技有限公司CIO姚雪飞说，“同时在牧场边构建猪舍里庄园，形成了‘观光+研学+体验+华腾猪肉产品+有机果蔬’的模式，合计平均每户增收10余万元，带动周边共同致富。”

　　共同富裕建设不仅仅是生活富裕，更是精神富足。在智慧文旅展区，观众排队体验VR眼镜带来的“穿越”：在虚拟空间中参观桐乡市乡村文化礼堂的老照片展。

　　“现在桐乡市176个行政村的文化礼堂都可以在‘浙里办’的‘乡约礼堂·精神共富’平台中查询、预约、参观。”桐乡市委宣传部数字文化专班负责人张潘丽边操作边介绍说，“平台上还可以根据人数和场馆大小进行入驻申请，现在已经有29支团队、280多名创客入驻。”

　　90后姑娘夏晓梅是非遗历本袋的创作者，她说：“改良后的虎型历本袋更符合当下的使用习惯和审美，变成3D数字藏品后，更是被越来越多的年轻人接受和喜爱。”现在，夏晓梅在桐乡市崇福镇五丰村文化礼堂创立了“晓梅工作室”，让更多人了解优秀传统文化。

　　在嘉兴学院任教的外籍教师Kseniia专程来到桐乡市开发区（高桥街道）骑力村文化礼堂，通过VR技术与数字藏品布老虎“合影”。她说：“数字化的乡约礼堂让传统文化更有趣，文化体验也真实丰富。”

　　《光明日报》（ 2022年11月09日 10版）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）