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
京演新春贺岁上演15部好戏******
2023年兔年有两个立春,也称“双春年”。以“双春贺岁·京演有戏”为主题,由北京演艺集团主办的第三届新春贺岁演出季将于大年初一正式开启,京演经典、童年趣味、京味潮流三大板块将上演15部剧目42场演出,集纳集团旗下九家艺术院团的精品力作和创作成果,在北京八个剧场给观众们献上新春佳节的文化盛宴。
“京演经典”板块中,舞剧《五星出东方》将于2月17日至19日亮相天桥艺术中心,这是该剧在荣获第十七届“文华大奖”和第十六届“五个一工程”奖后首次演出,四度在京上演。舞剧《五星出东方》以国家一级文物“五星出东方利中国”织锦护臂为题材,历时两年创排,演出收获无数好评。其珍贵的题材、创新性的舞剧表现形式、诙谐生动的呈现手法和多样丰富的舞蹈语汇,为观众们呈现了一场中华民族共同体的盛大礼赞。
兔年伊始,《金牌杂技闹新春》将在保利剧院为观众带来空竹、车技、球技等多个金奖节目,以创新精湛的杂技技艺、欢快动感的音乐和精彩纷呈的表演,表达对观众朋友们的美好新春祝愿。1月27日,中国杂技团还将在中山公园音乐堂上演欢乐新春嘉年华《杂技魅影》,整场演出以杂技为主体,将音乐、舞蹈、戏剧、武术等姊妹艺术完美地融为一体。
经典的戏曲演出是过年必不可少的,全国地方戏演出中心里好戏不断。评剧《杨三姐告状》《秦香莲》经典流传,百听不厌;河北梆子《龙凤呈祥》由“梅花奖”获得者王洪玲、王英会及国家一级演员张树群领衔主演,《对花枪》则一展青年演员风采;北京曲剧《离婚》“透过婚姻看百味人生”,呈现一幅老北京的市井风情画。
在“童年趣味”板块,儿童剧《冰冰熊大冒险》将带领小观众跟随冰冰熊开启一段冒险旅程;儿童剧《花猫三丫上房了》则为观众再现了一段属于老北京孩子的肆意成长的日子,并通过有着强烈代入感的胡同邻里间的细碎生活,展现出北京独有的温润大气的城市气韵;大型纪实性史诗木偶剧《大象来了》根据2021年“云南省西双版纳自然保护区亚洲象群北移南归”的新闻事件创排,展现了一幅人与自然和谐共生的美好画面;大型互动贺岁儿童舞台剧《卡酷大计划-飞跃兔王星》通过一场轻松快乐又奇幻惊险的星际旅行,带领小朋友们在冒险中收获成长。
“京味潮流”板块将带来三场各具特色的演出。《永恒的旋律》玉兔贺新春·民乐金曲音乐会是一场高水准的民乐盛宴,演出中既有经典的民族管弦乐《大秧歌》《贺新春》《我的祖国》,也有民族管弦乐联奏《民族风情》《永远的旋律》等丰富多彩、新颖别致的曲目。《潮燃国乐》第三届北京新春音乐会从三个板块“国风”“国乐”“国潮”出发,曲风多样、曲目丰富,让民族乐器以不同的演奏方式呈现国潮音乐,带来新的民乐体验。相声剧《“有家”客栈》是北京曲艺团新创剧目,聚焦反诈题材,借古喻今,讲述了一系列令人啼笑皆非的反诈故事。李俐
(文图:赵筱尘 巫邓炎)