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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

苏黎世学习札记******

　　葛宣哲（右一）与苏黎世大学同学合影。作者供图

　　来苏黎世求学已有4个月，宁静、美丽是这座城市留给我的主要印象。在苏黎世，高耸入云的摩天大楼并不常见，取而代之的是三、四层古朴精致小楼。即便身处市中心，也少有喧嚣感，郊区则更为安静，景色宜人。苏黎世曾被评为“全球最宜居的城市之一”，我想它的魅力就在于蕴都市风光于自然山水之间。

　　我本科在苏州大学就读，现在在苏黎世大学学经济，有时我会和朋友开玩笑说，自己本硕都是“苏大”的。苏黎世有两所闻名遐迩的学府——苏黎世大学和苏黎世联邦理工学院。他们毗邻而建，建筑风格颇为相似，主楼是圆弧穹顶，室内随处可见欧式雕塑和柱式拱门。两所学校不仅地理位置相邻，学习资源也连在一起，每学期我可以注册为隔壁苏黎世联邦理工学院的学生以选修课程。留学至此，学校优质的课程、雄厚的师资以及对学生颇高的学习要求令我受益匪浅。

　　学期初，我申请进入了金融系的一个项目，它给学生提供将投资理论运用到真实市场的学习机会。我被录用在项目的宏观组，从中接受了高质量的训练，帮助我加深了对专业的理解。学习的日子相当充实，即便我失去了周末的娱乐时间也是值得的。

　　瑞士的官方语言为德语、法语、意大利语和罗曼什语，我所在的苏黎世属于德语区。有趣的是，大部分当地人都会说英语，而且说得非常流利。

　　这4个月以来，无论是学习还是生活，我只用英语便可应对自如。不过，据我观察，大部分工作岗位还是会将德语或法语流利作为录取的必要条件，多语种沟通在这里较常见。

　　每一个中国留学生似乎都能在外练就厨艺。在饮食方面，苏黎世本地餐食价格偏贵，口味也不符合我的“中国胃”，于是自己做饭便成了我日常生活的一部分，这既节省费用又能锻炼我的厨艺。

　　碰上有集体活动的时候，我会和朋友去本地中餐馆吃一顿，有几家餐馆味道正宗，能满足我们的味蕾。

　　刚到苏黎世时，我还在适应环境，期间有些许焦虑。4个月过去，我已经能沉下心来明确目标、专注向前，对自己未来的留学生活多了一份自信与从容。

　　（作者：葛宣哲,系苏黎世大学经济学专业硕士生）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）