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
黑龙江:白雪缘何变白金******
2022年12月17日,作为哈尔滨市的城市名片与享誉国内外的冬季旅游热门景区,以“冰雪之都,创意无限”为主题,第24届哈尔滨冰雪大世界开门纳客。据景区负责人介绍,景区建设了“元宇宙体验中心”,通过VR游乐设施体验、VR大空间、VR游戏等虚拟现实技术,让游客沉浸式体验冰雪乐趣。
哈尔滨冰雪大世界是哈尔滨市打造冰雪产业的一大亮点。多年来,哈尔滨市利用资源优势,全力推动冰雪产业提质增效,为该市乃至黑龙江省的旅游经济注入了活力。哈尔滨市文化广电和旅游局局长王洪新表示,哈尔滨市运用冰雪语言,展示哈尔滨的城市特质与资源优势、历史底蕴与激情活力,以此推动旅游产业高质量发展。
哈尔滨松花江冰雪嘉年华丁香女神在大门口热情迎接游客 哈尔滨市文化广电和旅游局供图
为提高冰雪整体竞争力,哈尔滨市各大冰雪景区在市场营销上下足功夫。各景区通过联合宣传、联合促销、联合经营、联合推介等手段,进一步提高了市场影响力和产品竞争力。如亚布力滑雪度假区实行三山资源整合统一经营,游客一卡在手畅滑三山,使当地滑雪市场空前活跃。
正值隆冬时节的哈尔滨,是赏冰乐雪、玩转北国的好地方。为了让优质冰雪项目走进千家万户,今年入冬前,哈尔滨市文化广电和旅游局赴厦门、南宁、昆明、桂林等10座城市进行冰雪营销,并亮相2023中国北方冰雪旅游海外推广季,向全球发布哈尔滨市得天独厚的冰雪资源。
哈尔滨市文化广电和旅游局推广营销处处长姜兆生表示,作为城市的鲜明标识和核心特色,哈尔滨已逐步建立起文化底蕴深厚、风情体验多元、消费链条完整、场景空间广阔、多种产业融合、国内市场领先的冰雪经济体系。
冰雪与艺术的深度融合是哈尔滨市繁荣冰雪产业的另一特色做法。每当冬季来临,哈尔滨市的各大冰雪景区通过举办俄罗斯歌舞演出、俄罗斯芭蕾舞演出、朝鲜歌舞演出、韩国歌舞演出、中外名家作品展等展示活动,吸引游客走进景区。同时,哈尔滨交响乐团、黑龙江省杂技团、黑龙江省京剧院、黑龙江省龙江剧艺术中心、黑龙江省评剧艺术中心等单位,每年驻场演出近万场次,满足了游客白天观景、晚上看戏的心愿。
“冰雪+节庆”也成为哈尔滨冰雪产业大发展大繁荣的助推器。于1985年创办的哈尔滨冰雪节,通过冰雪演艺、冰雪科技、冰雪群文、冰雪运动等深度融合,极大提高了哈尔滨市的冰雪知名度。兆麟公园冰灯艺术游园会、亚布力国际滑雪节、亚布力春雪节等以冰雪为主题的节庆活动,深受游客欢迎。来自江苏省南京市的游客崔先生说:“哈尔滨的冰雪节庆活动新鲜刺激,给人难以言说的美。”
目前哈尔滨市正在推动“冰雪文化之都”建设,作为其重要内容的哈尔滨之冬冰雪季,推出“相约冰城”“冰雪欢歌”“春雪之韵”三大冰雪文化旅游新篇章,以“冰雪体育”“冰雪经贸”“冰雪时尚”“冰雪创意”等八大板块活动为主线,打造100余项涵盖观览、民俗、体育、度假、极限挑战等内容的冰雪产品,为国内外游客提供一场形式新颖、内涵丰富、规模盛大的冰雪文化旅游盛会。
多年来,哈尔滨市在冰雪装备上不断发力,形成了以索道、魔毯、造雪机、滑雪板、戏雪游乐器材、滑雪服装等产品为主的冰雪产业。哈尔滨鸿基索道工程有限公司的客运架空索道、客运拖牵索道、滑雪输送机等系列产品出口到多个国家;哈尔滨万客特种设备有限公司推出的冰上风动艇,作为冰帆供游客使用;哈尔滨乾卯雪龙体育用品有限公司可以生产高山滑雪板、大众越野滑雪板等多种产品。
内容丰富、形式多样的冰雪赛事,是哈尔滨市推动冰雪产业做大做强的得意之笔。哈尔滨冰雪大世界国际冰雕邀请赛、太阳岛雪博会国际雪雕比赛、哈尔滨冬泳表演赛等众多冰雪赛事已成为很多游客每年期待的盛会。亚布力全国大众滑雪精英赛、哈尔滨市“U系列”青年滑冰比赛、哈尔滨短道滑冰邀请赛等冰雪赛事,也让哈尔滨的冰雪产业声名远播。哈尔滨伏尔加庄园举办的芬兰蒂亚马拉松越野滑雪比赛是哈尔滨首次引进世界知名品牌赛事,吸引近万名选手参加。
为了提高冰雪品牌传播度和美誉度,哈尔滨市每年都举办百万青少年上冰雪活动,在持续开展速度滑冰、高山滑雪、冰壶、冰球、雪地足球等冰雪项目培训的同时,还举办了哈尔滨中小学生冰球联赛、中小学生滑雪比赛等赛事活动,实现了课堂内向课堂外延伸、冰上向雪上延伸、传统项目向趣味项目延伸的目标,为冰雪产业的发展培养了大批预备人才。
今年冬季,哈尔滨市文化广电和旅游局推出了梦幻冰城之旅、趣体验冰雪之旅、冰雪艺术之旅、休闲度假滑雪之旅等10条冰雪特色旅游线路,涵盖冰雪亲子研学游、冰雪艺术游、冰雪运动游、休闲度假游、民俗风情游等主题,为游客领略哈尔滨冰雪魅力提供了便利。
哈尔滨市文化广电和旅游局副局长李耕表示,哈尔滨市冰雪资源丰富,下一步将在扩大冰雪品牌影响力上再度发力,通过创建精品景区、开展特色展示活动及营销推介活动、打造精美旅游纪念品等十大方式,推动哈尔滨文旅强市建设。(本报驻黑龙江记者 张建友)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)