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
感染新冠病毒后胸闷气短?******
广州日报讯 (全媒体记者 涂端玉)“此时正值流感高发,有时候大众分不清流感和新冠病毒感染后的症状区别,但二者都可能引起胸闷气短,都需要提防应对以及合理用药,老年有基础病人群尤甚。”专家如此说。日前,两位专家接受广州日报全媒体记者采访并给予了大众一些实用建议、助力特殊人群平安健康过冬。
心脑血管疾病患者应警惕胸闷气短
相关研究发现,新冠病毒可通过介导血管内皮功能紊乱、凝血系统障碍导致血栓形成,新冠病毒还可直接与血管内皮细胞结合而形成血栓,这些血栓会阻塞血管,进一步增加心梗、卒中的发生风险。
“有心脑血管疾病人群应尤为警惕新冠病毒感染或是流感引起的胸闷气短。”广东省中医院脑病内科主任医师孙景波表示,最近患者因为类似症状前来就诊的不在少数,他们往往会因为心肌耗氧量增加,而导致血管狭窄、缺血的可能性也由此增加。
“近期我们接诊了大量胸闷、气喘的老年人群。”广州医科大学附属第二医院神经内科主任医师刘军表示,他观察发现,其中不少老年人合并有心脑血管疾病,有的还伴随有高血压、糖尿病,此时如果再感染新冠病毒,出现胸闷、气喘的可能性就会更高。
中西医结合治疗可缓解症状
日前,《新型冠状病毒感染诊疗方案(试行第十版)》发布,进一步完善了中医治疗相关内容。中医药如何改善胸闷气短?以岭南地区供需两旺的中成药复方丹参片为例,其由丹参、三七及冰片按一定比例配伍制成,具有活血化瘀、理气止痛、安神宁心等功效,临床应用主要用于冠心病之胸闷、心悸等。
孙景波主任医师表示,复方丹参片这一类中成药作用温和又能一定程度活血化瘀通络,改善冠状血管的循环、帮助调整心脑血管的供血状态,缓解胸闷、气短、心慌、头晕等症状;刘军主任医师认为,中西医结合治疗可以很大程度缓解患者的不适症状。“有基础疾病人群不要擅自停药、务必坚持服药;为了做好一级预防和二级预防,患者可以在遵医嘱前提下,适当服用复方丹参片等防治类中成药。”他说。