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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

大型交响组曲《岳麓书院》长沙首演******

　　2023年长沙新年音乐会《岳麓书院》大型交响组曲音乐会10日晚在长沙举行。　杨华峰　摄

　　中新网长沙1月11日电 (刘曼)2023年长沙新年音乐会《岳麓书院》大型交响组曲音乐会，10日晚在长沙音乐厅举行。

　　《岳麓书院》大型交响组曲以“实事求是”四字核心意象为主旋律贯穿始终，分为“千秋文脉”“一院弦歌”“百年风华”“十年丰碑”“时代之光”五大乐章，由湘籍音乐家廖勇作曲。全曲时长60分钟左右。

　　音乐会由著名指挥家余隆执棒，中国爱乐乐团、长沙交响乐团联袂演奏，王传越、么红等歌唱家倾情演绎。　杨华峰 摄

　　与其他交响乐作品不同的是，《岳麓书院》大型交响组曲是先有文学脚本，再根据剧本来创作的，在音乐的流动中呈现千年学府“实事求是”思想路线策源地的历史文化之源与红色革命实践足迹；在高潮的推进中，展现新中国成立、改革开放、全面建设、新时代中华民族伟大复兴的激昂征程。

　　“每个乐章都有具体事件和人物，音乐根据脚本提供的文学内容来构思主题、结构、情绪。”廖勇介绍，如“千秋文脉”通过木管与弦乐的交织、竖琴与长笛的对话，表现岳麓书院七毁七建，而始终弦歌吟咏不绝于世，千秋文脉绵延不衰；“一院弦歌”则聚焦南宋年间朱熹、张栻会讲于书院盛况空前的高光时刻，揭示经世致用、实事求是的中华传统文化根髓。

　　《岳麓书院》大型交响组曲中，还带有浓郁的“湖湘口音”。如第三乐章“百年风华”，围绕家喻户晓的湖南民歌《浏阳河》进行多次变奏；第一乐章“千秋文脉”，运用了具有浓郁湖南色彩的“湘羽”调式等。

　　在舞台的岳麓书院造景中，音乐与荧幕播放的视频场景相配合，交响浑厚融合湖湘底蕴。　杨华峰 摄

　　音乐会由著名指挥家余隆执棒，中国爱乐乐团、长沙交响乐团联袂演奏，王传越、么红等歌唱家与湖南师范大学天籁合唱团、长沙交响乐团歌剧中心合唱团共同演绎。在舞台的岳麓书院造景中，音乐与荧幕播放的视频场景相配合，交响浑厚融合湖湘底蕴，为观众呈现一场大气磅礴又不乏细微生动的艺术盛宴。

　　“这个乐曲十分生动有活力，我非常喜欢。现场这种呈现方式，能让没去过岳麓书院的人也感受到它的魅力。”来自俄罗斯的留学生Polly说。

　　据悉，大型交响组曲《岳麓书院》由中共长沙市委宣传部牵头组织创作，是湖南省贯彻落实党的二十大精神的重点文艺项目。本次首演后，《岳麓书院》将作为长沙交响乐团保留节目长期演出，同时也将作为中国爱乐乐团的中国文化代表节目进行国际巡演。(刘曼)

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）