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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

她是“世界三大高香红茶”之一 如今插上了科技的“翅膀”******

　　11月29日，“中国传统制茶技艺及其相关习俗”列入了联合国教科文组织人类非物质文化遗产代表作名录，祁门红茶制作技艺也在其中。得知这个消息后，祁门红茶制作技艺国家级代表性传承人王昶激动得几乎一夜未眠，“借这次东风，要加大宣传，到国外去做一些推广，让大家知道祁门红茶，了解祁门红茶，喝到祁门红茶。”

　　萎凋

　　王昶口中的祁门红茶是中国十大名茶中唯一的红茶，简称“祁红”，因产于安徽省祁门县而得名。清代光绪年间，祁门红茶创制成功。在中国，有“祁红特绝群芳最，清誉高香不二门”之说。2008年，祁门红茶制作技艺入选国家级非物质文化遗产代表性项目名录。

　　祁门红茶冲泡时汤色红艳透明

　　祁红制作分为初制和精制两大部分，其中初制有萎凋、揉捻、发酵、干燥等工序，精制包含初抖、分筛、毛撩、打袋、紧门、净撩、风选、撼筛、飘筛、拣剔、补火、拼配、匀堆、装箱等十多道工序。传统祁红质量，全取决于手上功夫，所以祁红又叫“祁门功夫红茶”。

　　干茶鉴赏

　　从1981年开始接触做茶，王昶和祁门红茶打交道的时间已有整整40年。2008年，王昶创办了安徽省祁门红茶发展有限公司。作为传承人、管理者和研究者，王昶在祁门红茶制作技艺研究方面下足了功夫。

　　国家级非物质文化遗产代表性项目祁门红茶制作技艺国家级代表性传承人王昶

　　祁门红茶和印度大吉岭茶、锡兰红茶并称世界三大高香红茶，其似花、似果、似蜜的浓郁香气来源于绿色的生态环境、优良的品种以及独特的关键技术“拼配”等。对于茶行业来说，“拼配”这项技术已成为企业形成独树一帜产品风格的“武林秘籍”。

　　评茶

　　在制茶、拼配方面，王昶有自己独到的理解与心得。为了在加工时不让香气跑掉，把香气稳住，保持在红茶里，王昶团队研发出了“稳态化低温发酵”技术，用数字智能技术从茶叶成分分子层面控制祁红的发酵程度，更好地把控祁红品质，实现了香气稳态化。如今，祁门红茶的香气比其他红茶要高60%左右。

　　而通过与中国农业大学、安徽省农业科学院茶叶研究所进行合作，成立安徽省祁门红茶工程研究中心，王昶团队把过去的传统制作工艺转化为了如今的自动化清洁生产线。王昶根据自己的制茶经验，在生产线各关键环节前完成一杯大师茶的制作，依靠智能数字设备记住茶叶在各个环节的数据，并将其记忆复制，通过智能控制来指导生产。

　　祁门红茶自动化清洁生产线

　　在通过标准化、清洁化、智能化生产技术提升生产效率的同时，传统的手工制作技艺仍然发挥着不可取代的作用。王昶提到，手工制作时，制茶师傅一边看茶一边做茶，能感觉到茶叶的灵性。如今，一些高档茶、礼品茶依然通过手工制作的方式生产。

　　2022年，祁门县茶叶产量7300吨，预计综合产值50亿元，茶农收入稳步提升。祁门县人均一亩茶园，祖祖辈辈依靠茶叶生存、生活，一直发展到今天。王昶坦言：“祁门红茶对我们祁门人很重要，祁门红茶也是中国的一张靓丽的名片。要把祁门红茶做强做大，要使一方茶农致富，让祁门红茶香飘世界，红遍全球。”（李佳琦 靳铃涵）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）