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
春节期间如何做好儿童健康防护******
【抗疫中,我们众志成城53】
儿童是疫情防控的重点健康保障人群。临近春节,如何做好儿童的健康防护?日前,在国务院联防联控机制召开的新闻发布会上,北京儿童医院急诊科主任王荃提醒,春节期间,家长和儿童尽量不去人流聚集的地方,尽量少带或者不带低龄儿童参加聚餐、聚会。她还特别提醒,春节期间家长要注意交通安全,防止儿童跌落、烧烫伤等。
儿童感染新冠病毒以后,可能难以清楚表达症状,家长应该特别留意哪些情况?王荃揭示,家长首先要关注孩子的精神状态,如果发现孩子精神萎靡、嗜睡或者烦躁不安,甚至出现了呻吟,“可能还有部分孩子出现意识障碍甚至抽搐,这都是家长要警惕的”。
另外,当孩子呼吸频率明显加快,甚至出现了喘息、发憋或声音嘶哑,咳嗽起来声音是破的,或咳嗽起来像犬吠的声音,甚至出现发不出声音的情况,家长都需要格外关注,及时带孩子就医。
“对于小婴儿,在呼吸时出现了点头样的动作,甚至是耸肩样的动作,这都提示孩子有呼吸困难。”王荃说。
此外,家长还应该关注孩子是否有喂养困难、拒食、频繁呕吐、腹泻或者尿量减少等情况,体温在41摄氏度及以上、发烧超过3天、伴有新发皮疹等情况,要特别关注,及时就医。
春节将至,在旅途和返乡后,对于儿童防护应该注意什么?春节期间聚餐比较多,家长该怎么加强儿童防护呢?
对此,王荃建议尽量不要给孩子安排长途远行,“如果孩子生病了就不要带他出行”。
出行前,备好口罩和免洗的手消或者消毒湿巾。家长要了解目的地疫情流行和人员流动情况,“尽量不去人流聚集的地方,因为这会增加孩子感染的风险”。王荃说,“如果乘坐公共交通工具出行,建议途中做好家长个人和孩子的防护,规范佩戴口罩”。
对于低幼儿童,王荃表示,3岁以下的孩子不推荐常规佩戴口罩,如果可能的话要尽量保持安全社交距离,保持咳嗽、打喷嚏的卫生礼仪。对于他们的防护,要做好手卫生,“尽量避免孩子到处乱摸,尤其是摸了其他东西之后再摸眼、口、鼻的行为要杜绝”。
王荃介绍,春节期间常见的儿童伤害,主要包括道路交通伤害、烟花爆竹伤、烧烫伤、跌倒伤等情况。她特别提醒,“家长在车子启动前,一定要绕车一周,确保车子周围没有孩子,以免造成伤害。”家长带孩子乘车,要根据孩子的年龄、身高、体重配备合适的安全防护措施,包括安全座椅、增高坐垫或者安全带,并且给孩子规范配备。“这样可以大幅度降低孩子在道路安全伤害中所受到的损伤。”
跌落伤也是春节期间最常见的儿童伤害之一。王荃提醒说,春节期间走亲访友,不要把三个月以上的孩子单独留在没有护栏的床上、座椅上或者沙发上,以免发生跌落,窗户下和阳台上都不要堆放可供孩子攀爬的物品。她同时也提醒家长要注意防止烧烫伤、烟花爆竹伤等春节期间常见的儿童伤害。
(光明日报 记者 詹媛)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)