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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

扎根西部大地建设中国特色世界一流大学******

　　作者：马小洁（兰州大学党委书记）

　　党的二十大吹响了全面建设社会主义现代化国家、全面推进中华民族伟大复兴的奋进号角，进一步激发了高校自觉肩负起以高等教育高质量发展服务区域高质量发展的使命担当。兰州大学将始终以强烈的政治责任感和历史使命感，学深悟透做实党的二十大精神，更加解放思想、更加主动进取、更加团结奋斗，在西北办好一流大学，不断释放支撑服务中国式现代化的新动能新活力。

　　增强历史主动，引领事业发展形成新格局。扎根西部、服务国家、引领发展，是兰州大学作为中国高等教育战略布局重要组成部分所应承担的最朴实的社会责任和最主要的历史任务。百十年来，兰州大学自强不息、独树一帜，已成为我国特别是西部地区高水平创新人才培养、基础科学研究和高新技术研发、高层次决策咨询的重要基地，成为国家和区域创新发展体系的重要组成部分。兰州大学将深入贯彻落实党的二十大精神，进一步坚定历史自信、增强历史主动，深刻领悟党和国家发展对高等教育的殷切期待，准确把握学校所处的时代坐标和历史方位，保持战略定力和战略清醒，不断解放思想、转变观念，不断强化“一流”意识，提升干事创业精气神和战斗力，充分激发蕴藏于师生之中的发展伟力。坚持在特色中兴文、在原创中厚理、在厚理上拓工、在创一流中精农、在抓基础上强医，进一步强化基础学科、新兴学科、交叉学科建设，优化专业结构布局，锻造服务高水平科技自立自强的国家战略科技力量，提升服务国家战略和区域经济社会发展能力。

　　挖掘区域禀赋潜力，塑造学科特色发展新优势。促进西部发展是实现中国式现代化不可或缺的重要一环。一直以来，兰州大学立足西部独特的资源禀赋，在青藏高原、冰川冻土、风沙治理、敦煌学、中亚问题、区域经济等领域，形成了一批原创性引领型的学术高点。新时代新征程，兰州大学将进一步把研究解决学术前沿问题与解决区域经济社会发展现实问题、理论问题相结合，凝练学科方向、塑造优势特色，提升原始创新能力，最大程度展现学科价值。强化问题牵引、团队传承和学科辐射，提升数理化天地生、文史哲政经法等基础优势学科核心竞争力，增强优势特色学科对主流学科发展的原创性贡献，构筑特色优势学科的高原高峰。面向西部现代化产业体系建设，谋划布局新一代信息技术、人工智能、生物技术、新能源、新材料、高端装备、绿色环保等领域新兴学科。创新探索基于青藏科考、黄河流域生态保护和高质量发展、推动共建“一带一路”等具体案例的交叉学科，努力在与区域发展同频共振中形成立体化、特色化的学科发展新赛道新优势。

　　强化有组织科研，彰显战略科技力量新势能。近年来，兰州大学紧紧围绕国家战略需求和区域经济社会发展需要，充分释放基础研究、科技创新潜力，首次合成共价有机框架材料的大尺寸单晶，研制成功首颗极大规模全异步电路芯片，原创性地提出“黄河水系发育模式”，研发出风沙灾害治理新技术，着力解决在种质创新和生命健康等方面对基因功能和作用机理的重大需求，在西部树起了创新驱动、勇创一流的旗帜。未来，兰州大学将进一步增强党建引领和统筹科研高水平发展的能力，点燃各类科研组织和广大科研工作者科研报国的激情和动力，激励引领大家心怀“国之大者”、紧盯“四个面向”，聚焦关键核心技术和重大科学问题，开展原创性引领性科技攻关。持续整合汇聚项目、人才、资源等科研要素，围绕“筑牢国家西部生态安全屏障”等，超常规布局建设一批“打基础管长远”“有特色创一流”的重大项目，全力推进草种创新与草地农业生态系统全国重点实验室建设，打造西部安全重大科研平台、西部高发疾病转化医学与新药研发科教平台等，努力在应用技术研究、关键性技术突破上取得更多新进展。

　　坚持立德树人，展现人才自主培养新作为。实现高质量发展，教育是根本、科技是关键、人才是基础。兰州大学一直以人才培养见长，毕业生中当选两院院士、获得国家杰出青年科学基金的人数稳居全国高校前列，创造了化学“一门八院士”、地学“师生三代勇闯地球三极”等享誉国内外的“兰大现象”。今后，兰州大学将始终坚持为党育人、为国育才，紧紧围绕“全面提高人才自主培养质量，着力造就拔尖创新人才”这个时代课题，坚持人才强校战略，站在后继有人的高度，加强战略科学家和青年优秀人才培养力度。坚持以德为先、能力为重、全面发展的育人理念，完善一流育人体系，发挥一流学科优势，推进学科优势向专业优势转化、人才优势向育人优势转化、科研优势向教学优势转化。深化“六卓越一拔尖”计划2.0、强基计划、基础学科人才培养基地内涵创新与示范引领，完善导师制，建立优秀本科生提前进入研究生阶段学习的培养模式，实施本研贯通一体化培养。深化专业升级改造，促进“四新”交叉融合，加快培育微专业、交叉学科专业。开展课程存量改革，加强跨学科贯通课程、在地国际化课程建设，推进实验实践课程与社会发展、科技进展的有效衔接。坚持以一流科研成果反哺一线教学，注重用科技前沿问题、重大原始创新问题开阔学生战略眼光、厚植科学素养，培养学生跨学科能力和解决综合复杂问题的能力。坚持“五育并举”，深化“三全育人”，努力培养有理想、敢担当、能吃苦、肯奋斗的时代新人。

　　《光明日报》（ 2022年12月20日 05版）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）