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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
生物多样性可持续利用与地方发展如何融合？看这些中国实践******
中新网蒙特利尔12月8日电 保护生物多样性的最好办法是什么？生物资源的可持续利用是长久以来公认的关键一招。
当地时间12月7日，COP15第二阶段会议“坚持人与自然和谐共生 共建清洁美丽世界”边会在加拿大蒙特利尔举行，边会由生态环境部环境与经济政策研究中心、中国新闻社主办，中国新闻网承办。
会上，与会中外嘉宾就如何保护生物多样性进行了探讨，分享了中国地方发展的新经验、新故事。
中医药学是中国古代科学的瑰宝，也是打开中华文明宝库的钥匙。在浙江省磐安县，有一座山叫大盘山，浙江省磐安县委书记金艳介绍，那里有药用植物1219种，占浙江全省的68%，其中载入《中国药典》的有154种，占收载药用植物的25%。
大盘山逶迤，四江水清澈。中药材医药已成为磐安县的支柱产业之一，从种活一株草、做精一味药到富裕一方土，中医药富民强县不仅开出了致富的“磐安良方”，更是走出了人与自然和谐共生的“磐安路子”。
除了加大物种资源保护力度、数字赋能药材加工，磐安还采用“手工种植—手工施肥—手工采挖”的传统方式种植中药材，严控农药化肥使用。与此同时，磐安积极推广林下种植模式，通过仿野生种植让中药材品质更优良，同时最大程度地保护生态环境和物种多样性。
贵州省从江县委书记周崇军在边会案例分享上发言。 尹灵 摄穿越悠悠岁月，农耕文化源远流长。在贵州省的群山之中，从江县人延续着千年来“种一季稻、放一批鱼、养一群鸭”的传统农耕方式。
贵州省从江县委书记周崇军介绍，“稻田养鱼鱼养稻、稻田养鸭鸭养稻、稻鱼鸭三丰收”的生产模式，既有效缓解了人地矛盾，为当地人们提供了丰富的绿色有机农产品，又有效防止了环境污染，保护了生物多样性。
如今的从江，稻、鱼、鸭和谐共生，形成了一条特有的生物链。当地特色水稻品系从江香禾糯，也带着山水相拥的农耕智慧走向全国各地，带动村民增收致富。
除了流传千年的和谐生态智慧，中华大地上也不乏面对生态挑战的改进与探索。大自然保护协会北京代表处对外事务总监徐欣分享了内蒙古对土地可持续修复及管理模式的探索。
徐欣介绍，过去60年，内蒙古是中国气温变化最快的区域之一，在土地退化方面面临着过去不合理开发利用对自然的威胁，以及发展需求与有限资源在数量和时空上的不匹配。
“为此，我们首先对于保护项目进行了系统设计，支持当地生产方式的转型和升级；开展‘乔、灌、草’相结合的综合修复；还进行了农牧措施的提升，促进乡村的绿色振兴来增绿增收。”
“修复只是保护的一个环节，如何继续保持区域的绿色底色、挖掘生态对生产的促进与庇护潜力，实现生态修复与可持续生产协调发展，是漫长维护期中需探索的重点。”徐欣认为。
大自然保护协会北京代表处对外事务总监徐欣在边会案例分享上发言。 尹灵 摄作为全球生物多样性最丰富的国家之一，也是最早加入《生物多样性公约》的国家之一，中国高度重视生物多样性保护工作，取得显著成效。通过多年努力，中国有效保护了90%的陆地生态系统类型和74%的国家重点保护野生动植物种群，新增森林面积居世界首位，300多种珍稀濒危野生动植物野外种群得到了很好的恢复。
联合国《生物多样性公约》秘书处执行秘书伊丽莎白·穆雷玛指出，生物多样性是生命的基础，这正是本届大会主题的含义。我们必须确保地球生命得到妥善维护、妥善保护、妥善恢复，在可持续利用中公平合理分享相关惠益。
对于未来十年如何拯救生物多样性，世界资源研究所副总裁兼常务董事克雷格·汉森提出“生产、保护、减少、修复”的框架路径，这一策略不仅有助于满足人类需求和促进人类经济发展，也可保护所有形式的生命多样性，包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性。
生物多样性保护与可持续利用这两个命题，从过去“二选一”的两难，到如今“1+1＞2”的双赢，中国各地一直在持续探索着其中的现实路径和发展方向，也在为全球生物多样性治理新征程贡献中国智慧。(完)
（文图：赵筱尘 巫邓炎） [责编：天天中] 阅读剩余全文（）  视觉焦点
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