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
关于“零添加”、草莓农残……2022年食品安全与健康流言榜发布******
中新网1月8日电 “中国食品科学技术学会”微信公众号6日消息,近日,中国食品科学技术学会与中国科协科学辟谣平台共同发布了“2022年食品安全与健康流言榜”。
流言1:保质期长的牛奶是因为加了防腐剂?
科学真相:保质期长短取决于牛奶的灭菌方式和包装工艺等,一般采用超高温瞬时灭菌方式的牛奶保质期可达至少6个月,与防腐剂无关。
流言2:乳糖不耐受的人不能喝牛奶?
科学真相:乳糖不耐受是人体乳糖酶缺乏或分泌不足引起的,乳糖不耐受人群可选择饮用酸奶、添加乳糖酶的无乳糖或低乳糖牛奶,也可尝试少量多次饮用牛奶(<50ml/次)的方式,逐渐增强肠道对乳糖的耐受性。
流言3:果汁可以完全替代水果?
科学真相:水果通过榨汁后食用的方式已被大众广泛接受,但无论是工业生产还是家庭榨汁,营养物质或多或少都有损失。因此,果汁并不能完全替代水果。
流言4:空气炸锅烹调食物不健康,还可能产生致癌物?
科学真相:空气炸锅的加热原理类似于烤箱,只是比烤箱内空气流动更快,食物熟化时间更短而已。因此利用空气炸锅,并不会比其他加工方式产生更多的有害物质。
流言5:草莓能检出多种农药残留,是最“脏”的水果?
科学真相:检出农药残留并非不安全。我国对各种农药最大残留量均制定了限量标准,只要在标准允许范围内都是安全的。
流言6:苏打水能调整身体酸碱平衡?
科学真相:健康人体的内环境,能自动保持在合适的pH值范围,为体内的生理活动提供稳定的环境。靠饮食调节人体酸碱平衡的说法是不科学的。
流言7:乳饮料和纯牛奶一样营养?
科学真相:乳饮料和纯牛奶的生产工艺、原辅料等均不同,营养也有所差异。纯牛奶的蛋白质含量高于乳饮料,我国国家标准规定,纯牛奶中的蛋白质含量应≥2.9g/100g,而乳饮料中的蛋白质含量仅需≥1.0g/100g。
流言8:“零添加”食品更安全?
科学真相:“零添加”与食品的安全性没有必然联系。而有些食品正是因为工艺必要性添加了食品添加剂,其质量和安全性才更有保障。
流言9:豆浆喝多了会诱发乳腺癌?
科学真相:大豆异黄酮具有双向调节作用,不会单纯导致体内雌激素水平升高。相反,已有科学研究证据表明,大豆及其制品具有健康益处。(中新财经)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)