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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

关节弹响是病吗******

　　张先生最近有些烦恼，原因是他每天早上醒来总感觉到手指僵硬，得活动一会儿才能缓解，尤其是在电脑前工作了一段时间后，手指愈发疼痛，并伴有弹响。而且，他的颈椎、膝盖、髋关节、腮帮在活动时都有明显的弹响。这些身体的异样让他心有余悸：关节弹响是病吗？

　　弹响分为不伴疼痛的生理性弹响和伴有疼痛的病理性弹响，前者就像我们在影视剧中经常看到的武打演员在开打之前转脖子、按手指关节，并发出“咔咔咔”声的关节弹响；后者则是我们需要重点关注、及时就医的关节弹响。

　　造成关节弹响的原因有以下几种：关节软骨、关节滑膜结构异常；软组织结构异常；关节与软组织摩擦；长时间重复使用等。那么，如何辨别关节弹响的危险程度呢？我们可以通过危险指数来直观了解，其中，危险程度最高的标示为五颗星。

　　颈椎弹响：★

　　肩膀弹响：★

　　髋关节弹响：★

　　膝关节弹响(无痛)：★

　　膝关节弹响(有痛)：★★★★★

　　颞下颌关节弹响：★★★

　　手指弹响（有硬结和疼痛）：★★★★★

　　其实，大多数无痛性弹响都无大碍，平时养成良好的生活习惯，很多高风险的弹响和关节损伤都是可以避免的。颈椎和肩膀弹响如果没有疼痛感，无需担心。髋关节弹响一般不伴有疼痛，但是要注意尽量避免重复使用髋关节。颞下颌关节紊乱会造成关节弹响，这是由于颞下颌关节重复脱位和复位造成的，严重时可能导致关节脱位、无法复位，伴有剧烈疼痛，这类人群应尽量避免经常啃食硬物及张大口的动作。最后要提醒的是，腱鞘炎可能会引起手指关节的弹响。腱鞘炎由于长时间重复用到某几根手指，让其不停地屈伸，可导致关节出现肿胀、酸痛和疼痛处有硬结，严重时活动关节便会发生弹响，应及早就医。

　　（宣武医院康复医学科医师侯敬贤）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）