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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

乘着“慢火车” 迈进幸福年******

　　【一线见闻】

　　光明日报记者 訾谦 光明日报通讯员 于海

　　又到一年春运时。神州大地上，一列列“复兴号”“和谐号”载满了踏上归途的旅客，飞驰的列车处处洋溢着节日的气息。在陕西，一列开行在秦岭山区、最低票价仅3元的6063次公益“慢火车”，也为沿线居民带来了新春的喜悦。

　　1月9日清晨，在新疆乌鲁木齐打工的李承仓经过K1538次列车30个小时的路途，终于抵达“中转站”陕西宝鸡站，在这里，他还需要倒一趟6063次“慢火车”，才能到达自己的家乡甘肃宏庆。

　　李承仓的身边放着一件半人高的拎包，还有一件用床单裹起来的行李。“这里面全是新疆特产！开心果、巴旦木，还有大枣，带回来给孙子尝尝！”

　　李承仓将要乘坐的6063次列车被誉为“秦岭最美小慢车”，已经开行了65个年头，全程350公里，沿途停靠秦岭深处的32个车站，大部分是乡村小站，车上的乘客有进城卖菜的老乡，也有上下学的孩子们，日常通勤的务工人员，可以说6063次列车就是山里的“铁路公交”。

　　以往，山里的村民们大多没有收入来源，只能在家种些蔬菜瓜果，养些鸡鸭鱼鹅。对他们来说，6063次列车就是免费货车，所有的蔬菜、水果、家禽，无论多少，都不收一分运费。如今虽然大家都富裕了，但把火车当货车的习惯却延续了下来。

　　今年58岁的向宝林是6063次“慢火车”的列车长，已在铁路部门工作40余年。据他介绍，临近春节，大家都在备年货，许多老乡刚把特产提上车，就被别的旅客直接买走了，为了方便老乡卖货，他也会把一些卖菜信息通过广播推广出去，列车俨然成了一座“小型菜市场”。

　　今年中国铁路西安局还为管内担当的七对公益性“慢火车”全部升级为空调列车，6063次“慢火车”也升级了。“升级后，车厢环境更加温暖整洁。”向宝林说。

　　“慢火车”承载的不仅是乡情，更是公益。如今的高铁时代，像6063次这样的“慢火车”在祖国的偏远地区仍有81对，日均发送旅客超6万人次。不论时代如何变化，铁路人肩上的社会责任和历史使命始终未变，这些“慢火车”将继续为飞速前行的中国社会做好基础保障，让山区人民享受到发展的红利。

　　《光明日报》（ 2023年01月12日 15版）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）