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
今日腊八!万事“粥”全等年来******
今天是农历十二月初八
是我国的传统节日——腊八节
腊八节后年味儿渐浓
在我国北方
有 “小孩小孩你别馋
过了腊八就是年”的童谣
过腊八就意味着拉开了过年的序幕
腊八节的由来
腊者,猎也,言田猎取禽兽以祭祀其先祖也。
——《礼记 • 月令》
冬至后三戌,腊祭百神。
——《说文》
北京师范大学社会学院教授、中国民间文艺家协会中国节日文化研究中心主任萧放介绍,腊八节的前身是古代的腊日,腊日是上古重要的年终祭祀日。
在我国古代,“腊”最初是一种祭礼。据《礼记·郊特牲》记载,腊祭是“岁十二月,合聚万物而索飨之也。”夏代称腊日为“嘉平”,商代为“清祀”,周代为“大蜡”;因在十二月举行,故称该月为腊月,举行“冬祭”的这一天便称为“腊日”。
腊日起初并没有固定时期,直到魏晋南北朝时,才固定在腊月初八这一天。自此,这一日便被人们称作“腊八”。
腊八节吃什么
喝腊八粥。在腊八节这一天,很多地方有喝腊八粥的传统。腊八粥又称“七宝五味粥”“佛粥”“大家饭”等,由大米、小米、玉米、薏米、红枣、莲子、花生、桂圆和各种豆类(如红豆、绿豆、黄豆、黑豆、芸豆等)等食材熬制而成。
据说,我国喝腊八粥的习俗,已经流传有一千多年。
据记载,腊八粥最早开始于宋代,每逢“腊八”这一天,不论是朝廷、官府、寺院,还是黎民百姓家,都要做腊八粥。
到了清朝,喝腊八粥的风俗更是盛行。“腊八”这一天,皇家食用并施散腊八粥,大街小巷人涌如潮,即便是数九寒冬日,也是热闹非凡。
如今,每到腊八节,常有寺院施粥,如杭州灵隐寺每年都给养老院馈送腊八粥,让传统节日充满了爱的温情。
泡腊八蒜。腊八蒜通常是指用醋腌制的蒜,成品颜色翠绿,口味偏酸、微辣。因多在农历十二月初八(腊月初八)进行腌制,故称“腊八蒜”。
在我国北方,泡腊八蒜也是“腊八节”的习俗之一。去除老皮后,将紫皮蒜浸入米醋,封严坛口到除夕再启封,蒜就会变得如同翡翠碧玉般通透。湛清翠绿、蒜辣醋香的腊八蒜,可以做凉菜可以配饺子,北方人的春节少不了它。
图源:摄图网
吃腊八豆腐。在腊八前后,安徽黔县家家户户都要晒制豆腐。豆腐抹上盐水后在中间挖一小洞,在太阳下晒干,民间将这种自然晒制的豆腐称作“腊八豆腐”。
“腊八豆腐”平时用草绳悬挂在通风处晾着,吃时摘取,一般可晾放三个月不变质、变味。它既可以单独吃,也可与肉类同炒、同炖。古时的徽商外出一走一年,这豆腐就是游子与家乡的信物。
图源:人民日报
腊八时节,注意防寒保暖
由于腊八一般正值“三九天”,所以民间有“腊七腊八,冻掉下巴”的说法,形容这个时间天气极冷,所以外出需注意适当添加衣物,防寒保暖。
中医认为,“头是诸阳之会”,体内阳气很容易从头部散失。所以,天气严寒之时,要注意头部保暖,以免引发感冒、头痛等疾病。
俗语说,“寒从脚下起”,冬季要注意保持鞋袜温暖干燥,并经常洗晒。睡前可用热水泡脚,并按摩脚底穴位,促进血液循环。此外,还要尽可能减少皮肤暴露,手、耳朵等容易生冻疮的部位,要注意经常按摩,出门戴上手套等。
熬制养生腊八粥“指南”
清代食疗名著《随息居饮食谱》曾将粥誉为“世间第一补人之物”。传统腊八粥延续至今,不但契合中医食疗中的“五色入五脏”的养生说法,还符合现代营养学中食物多样化标准。
熬好一锅滋补养人的腊八粥,营养专家提出了4点建议。
杂粮和白米比例1:3。这样能够保持较为平稳的餐后血糖,且豆类和部分全谷物没有黏性,合理搭配口感更好。
加水量是粮食的6倍以上。用电压力锅做粥,粮食与水的比例大概是1:10~1:6。用普通汤锅做粥,则需要添加更多水。
先泡后煮,防止变糊。杂豆种类的不同,浸泡所需时长也不同。一般来讲,豆子浸泡8~12小时,多数全谷物2~4小时为宜。认真清洗过的杂粮,浸泡的水最好不要丢掉,否则损失了不少维生素和钾等营养成分。
别煮得太黏稠。腊八粥中的糯米和大黄米之所以能产生黏稠的口感,是因为其中一种不容易消化的淀粉比例较高。脾胃虚弱的老人、孩子,或是胃动力不足的年轻人,喝腊八粥不宜太黏稠。
综合整理自:科普中国、中国食品科学技术学会、人民日报、生命时报
整理:刘雪洁 蔡琳