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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

中小学互联网接入率达100%******

　　数据来源：教育部 制图：张芳曼

　　根据教育部日前发布的最新数据：我国中小学（含教学点）已全部接入互联网，超过3/4的学校实现无线网络覆盖，中小学数字化教学条件全面升级。

　　据介绍，当前，我国基础教育已经形成了数字化基础设施日趋完备、优质数字教育资源不断丰富、数字化教学应用逐步扩大、师生数字素养不断提高的良好态势，为推进新时代基础教育改革发展提供了有力支撑。

　　数字化基础条件明显改善。2021年全国中小学（含教学点）互联网接入率达到100%，比2012年提高了75个百分点；超过3/4的学校实现无线网络覆盖，99.5%的学校拥有多媒体教室，多媒体教室总数超过400万间，学校配备的师生终端数量超过2800万台。中小学数字化教学条件全面提档升级，基本形成了网络覆盖完全、线下多媒体教学空间和网络教学空间融合的泛在化学习环境，为深入实施基础教育数字化战略创造了有利条件。

　　优质数字教育资源不断丰富。为了让每个孩子都能享有公平而有质量的教育，加快实现教育现代化，办好人民满意的教育，教育部将原国家中小学网络云平台改版升级为国家中小学智慧教育平台。平台在原有专题教育和课程教学两个板块基础上，拓展至德育、课程教学、体育、美育、劳动教育、课后服务、教师研修、家庭教育、教改经验、教材10个板块，共53个栏目。平台现有资源总量4.4万条，是改版前的4倍；其中，“课程教学”板块资源2.5万课时，是改版前的2.9倍，覆盖30个版本、446册教材。这些优质资源有效服务了学生自主学习、教师教学改进、农村优质资源共享和家校协同育人。

　　教学融合应用更加广泛深入。中小学校和广大教师根据实际需要，在教研、教学、作业等各个环节，积极主动地使用数字技术，创设了同步课堂、专递课堂、智慧课堂、双师课堂、智慧作业、网络教研、线上答疑、自主学习等多场景应用，加强教学数据的分析反馈，有效提升教师教学能力，激发学生学习兴趣，提高了课堂教学效率。国家中小学智慧教育平台自2022年3月上线以来，平台浏览总量快速上升，基本形成世界第一大教育资源数字化中心和服务平台。（记者吴丹）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）