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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

汤加火山喷发5分钟内引发闪电逾2.5万次******

　　研究人员日前发布报告显示，2022年1月中旬汤加火山喷发不仅引发巨大海啸，还一度导致闪电频发，5分钟内引发闪电逾2.5万次。

　　据美国有线电视新闻网1月8日报道，芬兰气象监测技术企业维萨拉公司近日发布的报告显示，汤加洪阿哈阿帕伊岛海底火山去年1月喷发时把大量水蒸气送入地球大气层，引发频繁闪电。

　　这份报告显示，汤加火山喷发在5分钟内引发2.55万次闪电，在6个小时内引发近40万次闪电。报告说，汤加火山喷发最强烈的时候，全球发生的所有闪电事件半数集中在火山附近区域。

　　维萨拉公司气象学家和闪电专家克里斯·瓦加斯基说，他们追踪全球发生的闪电事件40年，这是迄今探测到“最极端”的闪电密集发生情况。

　　报告说，就全球发生的闪电事件而言，2022年是一个“极端”年份。比如，美国2022年记录到逾1.98亿次闪电，比2021年多400万次，比2020年多2800万次。

　　通常只有空气相对暖湿时才会发生闪电，闪电因此多发于热带地区和其他地区的夏季。闪电频发通常意味着气温升高，其发生频次成为研究人员衡量气候危机恶化程度的一个关键指标。瓦加斯基说，近年来闪电频发的趋势有增无减。

　　美国华盛顿大学全球闪电定位网络研究人员罗伯特·霍尔兹沃斯说，无论是汤加火山引发闪电的情况还是全球闪电发生趋势，他们的研究结果与上述报告情况一致。

　　(央视新闻客户端)

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）