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

会跳舞的“茶中金镶玉”是如何炼成的？******

　　坐落于浩瀚缥缈的洞庭湖中的君山，由72座绵延起伏的山峰组成，四面环水，山上林木茂盛，常年云雾缭绕。君山物产万类，其中茶最负盛名。

　　烟波浩渺的洞庭湖畔，君山岛青山如黛，茶园叠翠，一垄垄整齐划一的茶树，犹如绿色的碧浪随风摆舞。岛上肥沃的土壤、湿润的气候与北纬30度的神奇地理位置，造就了中国十大名茶之一、黄茶之冠——君山银针。

　　今年70岁的高孝祖是君山银针茶制作技艺的市级代表性传承人，他的父亲高阳文是君山茶场建立时的第一位制茶师傅。高孝祖从12岁开始便跟随父亲学习君山银针茶的制作技艺，这一做就是一辈子。

　　“对君山银针已经有了一种特殊的情感，感觉它就像是自己的孩子一样。”聊起茶叶，高孝祖一下就打开了话匣子。他介绍，“君山银针成品的茶芽茁壮，大小很均匀，内呈橙黄色，外面包裹一层白毫，所以还有一个雅号叫‘金镶玉’。君山银针还有一大特色就是冲泡的时候会三起三落，也被称为‘会跳舞的茶’。”

　　君山银针的独特除了得益于得天独厚的地理条件，更离不开其独特的“黄茶工艺”。

　　杀青、初烘、初包、复烘、再包、足火……除了与其他茶众多共同点外，黄茶比其他茶类更为独特的是特殊工序“闷黄”。就是这近乎玄妙的“双闷”，才造就了君山银针的独特。

　　“两次闷黄的时间不一致，第一次闷黄需要48小时，第二次根据茶的状态再进行闷黄。何时加压，手法轻重，温度湿度是否合宜，茶发酵时，应该保持多少温度，开多大窗，盖多厚被子。”从事制茶技艺50多年的高孝祖说：“没有什么技巧，全是靠经验。”

　　君山银针的采摘和制作都有严格要求，每年只能在“清明”前后七天到十天采摘。“银针茶只采摘首轮单芽，也就是茶叶最顶端的部分，一个芽制成一片叶，所以很珍贵。”高孝祖介绍。

　　由于一年只采一季，君山银针茶在采摘上有着极高的要求。据高孝祖介绍，黄茶采摘奉行的是“九不采”原则：雨天不采、风霜不采、开口不采、发紫不采、空心不采、弯曲不采、虫伤不采、细瘦不采、不合尺寸不采。在这样严苛的采摘标准下，4万棵鲜嫩芽头才能制成一斤干茶。

　　尽管茶厂已经采用现代化设备，但对自己喜爱了一辈子的茶，高孝祖还是喜欢用手工制作。“我没有其他特长，不会干别的，只会制茶。机械做不出手工的味道，从原材料的选取，到杀青、烘干、摊凉、足火，每一步都是机器无法达到的。”

　　说起这些，高孝祖很是自豪。这些年高孝祖一直致力于君山银针茶手工制作技艺的传承、保护和推广。制茶五十多年，高孝祖被当地人亲切地称为“茶大师”。“我想把君山银针做得更完美，让越来越多爱上这块金字招牌。”高孝祖笑着说。（岳沛 靳铃涵）