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

太湖量子智算中心在无锡滨湖揭牌******

　　科技日报讯 （记者过国忠 通讯员章溟潇）1月1日，在江苏省无锡市滨湖区召开的2023太湖湾科创带滨湖创新大会上，国内首个量子人工智能计算中心太湖量子智算中心、智能网联汽车（无锡）创新中心与索菱无锡研发中心、香港大学太空产业研究院等集中揭牌，“吾+”人才安居系统的智能化平台正式启用。

　　会上，数字健康产业园、自动化智能装备研发等一批重大项目签约，并发布了《“三湾三城”规划及重点地区城市设计》《滨湖“543”产业规划与政策》《“滨湖之光”4.0政策》等一系列政策及规划，奖励了一批创新创业领军人才。

　　“科技的创新，布局是外拓面，体系是硬内核。”滨湖区委书记孙海东表示，去年1月该区正式提出全面融入太湖湾科创带各项规划，绘就“五湾五城”创新图谱，确立“543”产业体系，围绕物联网、大数据、传感网、元宇宙、量子通信、生命健康等12个前沿产业优化调整了产业政策，建立“五个一”产业服务保障，形成各产业专项规划，全力推动科技和产业无缝对接、制造业和创新要素深度融合，让“滨湖创造”焕发出新的生机和活力。

　　据介绍，无锡滨湖将“量子科技”作为“543”产业体系中的三大未来产业之一开展抢先培育。2021年底，上海交通大学无锡光子芯片研究院在滨湖成立，该院由上海交通大学、滨湖区政府、蠡园经济开发区共同建设，目前已被列入江苏省“十四五”期间享受科技创新进口税收政策的科研机构名单。

　　去年12月，滨湖光子芯谷创新中心（一期）正式开工建设。按照规划，光子芯谷占地面积约127亩，总投资约81.5亿元。

　　此次，由上海交通大学无锡光子芯片研究院和图灵智算量子科技有限公司等共同成立太湖量子智算中心，将依托超算无锡中心技术力量，充分发挥地方特色产业优势，并着力优化未来产业布局。未来，中心将为产业创新、跨界融合等提供量子人工智能应用所需算力、数据和算法服务，打造成为公共算力新型重要基础设施。