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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

我国科学家命名5.18亿年前“帽天山开拓虾”******

　　新华社南京1月9日电（记者王珏玢）记者从中国科学院南京地质古生物研究所获悉，该所古生物学者重新研究了我国澄江动物群中的一块标志性奇虾化石，发现这只“明星奇虾”形态奇特，不同于已经命名的奇虾类群。科研团队为其建立了一个新属新种，并命名为“帽天山开拓虾”。相关研究成果近日刊印在国际期刊《地质学会会刊》上。

　　奇虾出现在5亿多年前的寒武纪早期。它们身体造型怪异，最长者体长超过2米，是最早称霸海洋的顶级捕食者。此次研究的奇虾化石采集于我国云南帽天山的澄江动物群，距今有5.18亿年历史，是澄江动物群的标志性化石之一。

　　研究团队对这块奇虾化石重新进行了精细的形态解剖研究。参与研究的中科院南古所副研究员曾晗介绍，跟其他奇虾相似，这只“明星奇虾”有着流线型的躯干，躯干上长着成对的桨状叶片和鳃片，用于游泳和呼吸。它的头部有一对多刺的钳子和一对大大的复眼。头部下方长着一只辐射状口器。十分特别的是，这只奇虾的尾部长着一对尤为细长的尾叉，前爪的形态细节也与其他奇虾明显不同。

　　基于这些形态特征上的差异，研究人员判断，化石上的奇虾不同于已经命名的奇虾类群。研究团队为其建立了一个新属新种，并将其命名为帽天山开拓虾。

　　科研人员还对帽天山开拓虾进行了演化分析。结果表明，它已经非常接近奇虾类群的演化起点。“这项研究为追溯奇虾这类动物的起源以及整个寒武纪早期的生命演化提供了重要新证据。”领导此项研究的赵方臣研究员说。

　　《光明日报》（ 2023年01月10日 16版）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）