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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

【显影中国】彩石镶嵌“守艺人”******

　　李庆龙正在创作。新华网发

　　石头是大自然的馈赠。“将五颜六色、形状各异的石头，按照需要的形状进行雕刻，并粘贴在一起，就成了一幅彩石镶嵌作品。”李庆龙说。

　　今年77岁的李庆龙是浙江省温州市级非遗（彩石镶嵌）代表性传承人。他和李成者、林志杰等人耗时四年时间，于日前创作完成了一幅彩石镶嵌版《清明上河图》。

　　彩石镶嵌版《清明上河图》局部。新华网发

　　李庆龙说，该作品在清·乾隆版《清明上河图》（北京故宫博物院藏）的基础上放大4倍创作而成，宽20米、高1米，重现了彩石镶嵌非遗技艺的独特魅力。

　　彩石镶嵌版《清明上河图》局部。新华网发

　　走近彩石镶嵌版《清明上河图》，只见人物灵动传神、楼阁栩栩如生、色彩相得益彰。“彩石镶嵌偏立体，和普通的画还是有很大区别的，需重新创作。”李成者说，前期的设计、构思是作品的命脉，而这些都是由他的父亲李庆龙完成的。

　　彩石镶嵌版《孔子圣迹图》。新华网发

　　彩石镶嵌是一项非常考验耐心和功底的技艺。“尤其是人物脸部细节的处理。”李庆龙说，《清明上河图》中包含了2000多个人物，这些“小人”大的3厘米左右，小的仅1厘米左右。要在这么小的人物上雕刻出不同的神态，难度之大可见一斑。

　　创作中的彩石镶嵌版《杨贵妃羞花图》。新华网发

　　“作品是永久给人看的，容不得一点马虎。”李庆龙认为，人生就像彩石镶嵌，有取舍、有雕刻，有打磨、有拼接，最后才能呈现一幅完美的作品。“我很享受将一颗颗石头幻化成色彩绚丽、形象逼真的彩石镶嵌作品的过程。”

　　创作中的彩石镶嵌版《金陵十二钗》。新华网发

　　除了《清明上河图》，多年来，李庆龙团队还创作了《金陵十二钗》《508罗汉》等作品。1995年9月，鉴于在民间文化保护、传承、创作的突出贡献，李庆龙被联合国教科文组织与中国民间文艺家协会授予“民间工艺美术家”称号。

　　李庆龙的手工绘制图。新华网发

　　彩石镶嵌是流行于浙南地区的一种传统民间工艺，由传统漆器工艺中的“嵌钿”演变而来，主要以色彩丰富的石头为材料进行镶嵌，至今已有几百年历史。2008年，该技艺被列入国家级非物质文化遗产保护名录。

　　监制：翁璟

　　策划：马江

　　编辑：骆思宇

　　采写：林筱 朱建波

　　摄影：缪海静

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）