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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

勇攀高峰创一流******

　　勇攀高峰创一流

　　——二〇二二高等教育改革发展回眸

　　本报记者 张欣

　　高等教育的高度决定了科技创新的高度。2022年，党的二十大对教育、科技、人才工作进行统筹部署，为高等教育改革创新和高质量发展提供了前所未有的政策支持和历史机遇，为建成教育强国指明前进方向。

　　站在历史的长河回望2022年，建成世界最大规模教育体系、中国高等教育整体水平进入世界第一方阵、多项重大科技成果都有高校支持……中国高等教育在聚焦国家战略需求、牢牢掌握自主创新主动权、支撑中国式现代化建设等方面勇挑重担，推动建立人才培养与科技创新双轮驱动加速发展的大格局。

　　扎根中国大地，推进中国特色一流大学建设

　　蓝图绘就风正劲，扬帆破浪奋进时。

　　2022年4月25日，习近平总书记在中国人民大学考察时强调，坚持党的领导、传承红色基因、扎根中国大地，走出一条建设中国特色世界一流大学新路。高校牢记习近平总书记的殷殷嘱托，不断为中国式现代化提供有力支撑，为中华民族伟大复兴作出新的贡献。

　　这一年，高校薪火相传，传播红色种子。

　　“学起来”“讲起来”“用起来”……冬日的高校校园寒意袭人，但在教室里、广场上、党旗下、屏幕前，一次次“开讲了”点燃青春的热情，一次次“深入学”启迪智慧的头脑。高校师生们用奋斗检验学懂弄通的成果，将党的二十大报告中的真知灼见带入“双一流”建设和新时代教育高质量发展改革中，踔厉奋发，勇毅前行，书写出新时代的篇章。

　　这一年，我国建成世界最大规模教育体系，高等教育实现了历史性跨越。

　　在2022年5月17日教育部举行的新闻发布会上，教育部有关负责人介绍，我国高等教育在学总人数超过4430万人，一批大学和学科已跻身世界先进水平，中国高等教育整体水平进入世界第一方阵。

　　这一年，中国高校有了新一轮“双一流”建设“施工图”。

　　2022年2月14日，第二轮“双一流”建设名单公布，《关于深入推进世界一流大学和一流学科建设的若干意见》在解决中国问题、服务经济社会高质量发展中创造世界一流大学和一流学科新模式，突出了培养一流人才、服务国家战略需求、争创世界一流的重点方向。许多高校积极探索中国特色、世界一流大学建设新路，努力推动内涵式高质量发展，推动更深层次改革、更高水平开放、更高质量创新。

　　9月14日，国务院学位委员会、教育部发布《研究生教育学科专业目录（2022年）》。新版学科目录事关未来的学位点建设、学科评估和建设等，其中尤以新增的11个一级学科备受关注。

　　哲学社会科学研究领域，中宣部、教育部出台《面向2035高校哲学社会科学高质量发展行动计划》，强调高校是我国哲学社会科学“五路大军”中的“排头兵”。

　　2022年以来，南京大学、兰州大学、中国人民大学等多所知名大学相继宣布退出国际大学排名，部分高校表示学校发展和学科建设均不再使用国际排名作为重要建设目标，推进中国特色、中国风格、中国气派的学科体系、学术体系和话语体系构建。

　　一系列举措，吹响中国高等教育进军的“冲锋号”。高等教育战线以高质量为统领，不断探索建立与国情相适应、具有中国特色的教育理念与模式，为世界高等教育提供中国经验、贡献中国智慧。

　　瞄准国家前沿需求，迸发科研力量

　　2022年，中国多领域实现飞跃，在科技领域达到新高度。中国空间站“T”字基本构型组装建造如期完成、首架国产大飞机C919正式交付、“中国天眼”发现首例持续活跃重复快速射电暴、中国科学家首次发现月球新矿物并命名为“嫦娥石”……这背后都不乏高校的支持。

　　中国科研机构和高校在2022自然指数年度榜单中表现亮眼。自然指数关键指标“贡献份额”位居第二，在排名前十的国家中增幅最大。

　　从新中国成立后吹响“向科学进军”的号角，到改革开放提出“科学技术是第一生产力”的论断，再到新世纪深入实施知识创新工程、科教兴国战略。2022年，加快实现高水平科技自立自强、建设科技强国被置于前所未有的高度。

　　——1月，教育部在全国教育工作会议上明确高等教育要以创新发展支撑国家战略需要，由此确定了全年高等教育发展的总体思路和重点。

　　——8月，教育部印发《关于加强高校有组织科研推动高水平自立自强的若干意见》，提出有组织科研的主攻方向，明确主要任务和战略目标。

　　——9月，教育部、国务院国资委在北京航空航天大学联合举行了卓越工程师培养工作推进会，并与首批18个国家卓越工程师学院建设单位联合发布《卓越工程师培养北京宣言》。

　　——12月，教育部联合三部委开展“百校千项”高价值专利培育转化行动……

　　加强有组织科研，提供产业支撑。

　　山东省强化有组织科研，引导和支持创新要素向航天关键瓶颈技术突破目标汇聚、与产学研用深度融合，实现“基础研究—应用开发—产业化示范途径”布局；河海大学组建淮河干流、南沙防洪潮、鄱阳湖通航、尾矿库综合治理等多支跨单位、跨学科专班团队，组织重大工程规划与建设项目，推进完善有组织科研新范式；石家庄铁道大学推行有组织科研，研制高铁900t梁提运架设备、盾构机、全断面岩石掘进机等自主知识产权的设备，实地了解我国交通基础设施建设领域的科技前沿需求和实际技术难题……

　　攀登“卓越”高峰，勇闯科技“无人区”。

　　18家国家卓越工程师学院建设单位想国家之所想、急国家之所急、应国家之所需。天津大学以课程改革为抓手，“问产业需求建专业、问技术发展改内容、问学生志趣变方法”；清华大学则从管理要发展，构建起了集约资源、高效管理的工程人才培养管理体系，努力培养造就更多大师、战略科学家、一流科技领军人才和创新团队、青年科技人才、卓越工程师、大国工匠……

　　强化科技转化，赋能“国之重器”。

　　为了打通科技成果转化的“最先一公里”，哈尔滨市以推动国家“三权”制度改革政策落地为靶向，与16所大学大所签订了市校（所）共同推动“三权”制度改革促进科技成果转化合作意向书，激发了在哈高校院所科技成果转化的动力。哈尔滨工业大学超前谋划打造新一批国之重器，持续推进产学研深度融合，为服务国家高水平科技自立自强、打造国家战略科技力量贡献哈工大方案，不断彰显中国航天“尖兵”的使命担当……

　　大平台、大项目、大团队、大成果。

　　华中科技大学以服务国家重大需求为战略方向，开展原创性引领性科技攻关，坚决打赢关键核心技术攻坚战；中国矿业大学（北京）开辟煤炭技术变革的新领域新赛道，不断塑造我国新型能源体系的新动能新优势；华南理工大学瞄准科技前沿，特别是“卡脖子”问题加快技术攻关……

　　百舸争流，奋楫争先。如今，高校已然取得共识，激流勇进，迎难而上。

　　服务国家发展大局，培养大批战略人才

　　2022年，习近平总书记先后给北京科技大学老教授、南京大学留学归国青年学者、北师大“优师计划”师范生等回信，对培养更多高素质人才等作出重要指示，充分体现了党中央对教育事业的高度重视和对广大师生的亲切关怀，为建设教育强国指明了前进方向、提供了根本遵循。

　　2022年，教育部启动实施教育数字化战略行动，利用丰富的慕课资源，建设上线了全球最大的国家高等教育智慧教育平台。目前，平台与课程服务平台访问总量292亿次，选课学习接近5亿人次，已经成为中国高等教育提高质量、推进公平、改进方法、变革模式、深化合作的关键抓手。

　　百年大业，人才为基。提高人才自主培养质量，各高校精心谋划、系统推进。

　　中国人民大学打破院系藩篱，推进学科交叉融合；华中科技大学积极推进产教融合，下大气力破解“两张皮”难题，切实提升学生解决复杂工程问题能力；北京航空航天大学在厚植情怀上动脑筋、想办法，引导学生知行合一，将论文写在祖国大地上……

　　面向重点领域，下好“先手棋”——

　　“走好基础学科人才自主培养之路”“加快建设高质量基础学科人才培养体系”“发挥高校特别是‘双一流’大学培养基础研究人才主力军作用，既要培养好人才，更要用好人才。”2022年2月，中央全面深化改革委员会第二十四次会议审议通过的《关于加强基础学科人才培养的意见》，首次以中央文件形式对基础学科人才培养进行谋划和设计。

　　面向全局，答好时代之问——

　　层层递进、久久为功。这一年，“四新”建设持续推进，从教育思想、发展理念、质量标准、技术方法、质量评价等人才培养范式进行全方位改革。面对世界高等教育发展作出了教育应答、时代应答、主动应答、中国应答。

　　这一年，新工科建设持续深化，全面推进组织模式创新、理论研究创新、内容方式创新和实践体系创新；新医科建设定位“大国计”“大民生”“大学科”“大专业”，统领医学教育创新发展；新农科建设持续加强种业领域专门人才培养，支撑引领新农业、新农村、新农民和新生态建设；新文科建设明确构建世界水平、中国特色文科人才培养体系总体目标，适应经济社会需求。

　　面向区域，打造人才培养新范式——

　　“走上农业这条路，你动摇过吗？”“深山石头窝，出门就爬坡，我没有丝毫后悔。”中国农业大学动物医学专业2015届毕业生李康灵放弃高薪，“扎”进四川省凉山彝族自治州，探索“五方联动”建设产业园区，带动村民致富增收。

　　2022年，“科技小院”遍地开花。在云南古生村的“科技小院”，在甘肃石羊河的实验站，在吉林梨树县的黑土沃野，在海南崖州湾的育种基地……大江南北，知农爱农的农大人，迸发着以青春之力投身乡村振兴的兴农热情。

　　与此同时，“优师计划”为中西部欠发达地区教师队伍注入新鲜血液，加快推进中西部欠发达地区的教育现代化。

　　济济多士，乃成大业；人才蔚起，国运方兴。广大高校培养造就更多兼具家国情怀和创新精神的人才，为民族复兴伟业筑牢人才之基、汇聚磅礴力量！

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）