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
“东方旋律”奏响欧洲大陆 以乐为媒描绘中国故事******
中新网北京11月30日电(刘越)足迹遍及布鲁塞尔、卢森堡、巴黎等地,持续将近一个月……由中国对外文化交流协会主办的“东方旋律”音乐会日前落幕。中国音乐与西方经典珠联璧合,现代韵律与传统典雅交相辉映,尽显文明间的相融相通。余音绕梁之间,中欧人文交流也奏响新的篇章。
图片说明:比利时“艺韵”女子弦乐四重奏。中国对外文化交流协会供图中西艺术文化互鉴 欧洲名家奏响“东方旋律”
在《东方旋律》钢琴协奏曲流畅、雄浑的节奏中,10月29日,“东方旋律”音乐会在美丽的布鲁塞尔拉开帷幕。比利时音乐家尚·马龙、左汉与比利时“艺韵”女子弦乐四重奏组合为观众带来了荟萃中外名曲的精彩演出。
此后,在欧洲多地举办的一系列别开生面的“东方旋律”音乐会上,《康定情歌》、《月亮代表我的心》等耳熟能详的中国乐曲与《爱的礼赞》、《G大调弦乐小夜曲》等西方经典轮番上演,欧洲音乐家用中国传统乐器扬琴创作演奏的《梦想飞行》《雪河》《永恒》等乐曲,带观众充分领略不同音乐文化的独特魅力。
尚·马龙是比利时钢琴演奏家、作曲家,他20年来积极参与中欧文化交流。关心中国发展的他,先后创作了上海世博会比利时馆主题曲《我们的歌》和《黎明的编钟声》《樱花珞》等音乐作品,参与《当爵士遇到昆曲》《让世界听见中华好民歌》等节目录制,演出足迹遍及北京、上海、长春、深圳、贵州等地。
图片说明:比利时音乐家尚·马龙。中国对外文化交流协会供图他倾情演绎了《东方旋律》《斯塔沃洛狂欢节》《茉莉花》《康定情歌》等乐曲,并分享了《东方旋律》的创作感想。在他看来,《东方旋律》创作于他在中国举办第一场音乐会20周年之际,是致敬中国发展伟大成就的作品,表达了对中国更加美好未来的期望和祝愿。相信美妙的音乐能够凝聚心灵,沟通彼此,激发热情。希望比中文化交流更加频繁且富有成效。
左汉则是在青岛居住期间接触到中国传统音乐的,自那起就对中国音乐着迷。他曾多次与中国音乐家合作,为中国传统乐器扬琴、笙、琵琶和笛子等创编乐曲。演奏中,他在钢琴和扬琴两种截然不同的中西方乐器间完美自如切换,倾情演绎了以中国神话“嫦娥奔月”为灵感创作的《月亮梦想家》《飞行梦想》《月亮愿望》系列作品,令人耳目一新。
图片说明:比利时音乐家左汉。中国对外文化交流协会供图深化中欧人文交流 “东方旋律”描绘中国故事
“东方旋律”以系列音乐会为媒,让欧洲民众加深了对中华文化、中国发展和构建人类命运共同体的天下情怀的认知和了解。一位在布鲁塞尔观看了演出的欧盟官员表示,在纷繁复杂的国际环境下,沟通和对话弥足珍贵,只有相互理解才能让世界变得更加美好。这场音乐会不仅展现了“东方旋律”,也让西方人看到了中国人民蓬勃向上的精神风貌。
音乐是文化的重要组成部分,是全人类共同的语言。聆听者可以超越国别、种族、文化差异进行最质朴的心灵交流,产生情感共鸣。正如比利时国家电视台IXPE频道《Shinyusu》栏目主持人纳迪尔·阿杰奈所说:“这不仅是一场流行和古典的交流,也是一场中西文化的碰撞”。
近一个月以来,“东方旋律”音乐会在欧洲几度巡演,各方积极评价如潮。11月17日,“东方旋律”落地巴黎,法国新里昂中法大学副主席阿兰·拉巴特认为,这是一场非常有意义的活动,“今晚我们听到了西方人演奏中国的音乐,完美呈现了中欧之间的文化交流。”
“东方旋律”音乐会欧洲巡演在马耳他、卢森堡等地奏响,反响依旧热烈。在马耳他国家创意艺术中心音乐厅开启的演出,令圣玛格丽特中学“中国角”师生激动不已。“中国角”创始人马丁·阿佐帕迪老师说,非常感谢音乐会为学生们提供这次宝贵的学习机会,让马耳他青少年能近距离感受中国音乐与中国文化的魅力,通过音乐艺术鉴赏增进对中国文化和多元文化的了解。
中国驻法国大使卢沙野、驻比利时大使曹忠明、驻卢森堡大使华宁、驻马耳他使馆首席馆员彭熠军参赞,以及比利时埃诺省省长勒克莱、比中经贸委员会主席德威特,法国巴黎七区第一副区长若西亚娜·高德、团结进步党主席雅克·舍米纳德,马耳他国家文物局局长马里奥·库塔亚、马萨斯卡拉市市长马里奥·卡莱亚、马中友协主席雷诺·卡莱亚,卢森堡副议长马尔斯·迪·巴托洛梅奥等来自比利时、法国、马耳他、卢森堡的各界嘉宾,出席了“东方旋律”系列音乐会。(完)
(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |