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
戏曲艺术焕发新的魅力和风采(2)******
戏曲艺术来自民间、成长于民间,生动展现了中国人的思维方式、价值观念、审美理想,以人民性为厚重底色,涵养着中国人共同的精神家园。戏曲在艺术形式、思想内容、表达手法上都具有鲜明特色。作为在中国社会流传千载、广泛普及的文化载体,戏曲在赓续文脉、弘扬传统文化上的作用尤为突出,具有显著的传承性特征。
正是缘于中华文化源源不断的滋养,戏曲艺术才能卓然屹立于世界民族艺术之林,璀璨夺目。而今,推进文化自信自强需要戏曲艺术进一步扎根中国大地,萃取传统文化精华,把艺术创造力和中华文化价值融合起来,把中华美学精神和当代审美追求结合起来,夯实戏曲创新创造的文化根脉。
近来,国家深化高等教育学科专业体系改革,艺术学门类专业目录调整中的一大亮点是把戏曲与曲艺等传统艺术门类与一级学科并列,这在戏曲艺术发展史和戏曲教育发展史上具有重要意义。我们应抓住契机,加快中国戏曲学派建设发展,拓展、丰富和完善戏曲艺术知识体系,用我们自己的语言将戏曲内涵总结好梳理好,将其中蕴含的中华文明精神标识和文化精髓提炼好展示好。强调戏曲艺术的文化根脉和民族特性,不是故步自封、盲目排外,而是坚持不忘本来、吸收外来、面向未来,让戏曲在世界文学艺术领域更好彰显中国气派、中国风范。
立足艺术特质,推进守正创新
戏曲艺术包容万端、自成体系、雅俗共赏,是我国传统艺术的典范。研究和发展戏曲艺术,要立足艺术本体,探寻戏曲之所以成为戏曲的内在规定性,进而以守正创新推动创造性转化、创新性发展,使戏曲艺术焕发新的魅力和风采。
戏曲艺术合歌舞、说唱、滑稽戏于一处,熔诗歌、音乐、舞蹈、美术等于一炉,集唱、念、做、打于一身,汇时间艺术、空间艺术于一体,建立起以舞台表演为核心的复合演剧体系,在世界三大戏剧体系中综合程度最高。戏曲艺术反映生活的基本手法,最主要、最突出的在于虚拟性,对舞台时空的处理简洁灵动,极力追求神似而不一味追求形似,极大增强了艺术内涵和感染力,形成了具有中国人审美特性的舞台艺术风格。高度的程式性是戏曲艺术又一个显著特质,它是反映生活的具体化表现形式,将生活动作加以合理的抽象概括,赋予舞台表演规范化的格式,并由此延展至其他各个方面,经过长期艺术实践发展为约定俗成的基本规制。
(文图:赵筱尘 巫邓炎)