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来源:玛雅彩票APP2024-02-05 17:48

  

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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

 

东西问|奚志农:影像如何跨越国界成为保护自然的力量?******

  中新社昆明12月18日电 题:影像如何跨越国界成为保护自然的力量?

  ——专访野生动物摄影师奚志农

  中新社记者 韩帅南

  近日,正在加拿大蒙特利尔举行的《生物多样性公约》第十五次缔约方大会(COP15)第二阶段会议上,来自世界各地一幅幅生动的野生动植物照片,让人们充分领略了大自然的神奇和美妙。

  近年来,随着数码影像技术突飞猛进,自然影像成为人们认识、保护自然以及开展野外研究工作的重要手段。来自云南大理的野生动物摄影师奚志农,在近40年时间中一直实践着“用影像保护自然”的信念。他是第一个在国际野生生物摄影年赛获奖的中国摄影师,也是目前唯一入选“国际自然保护摄影师联盟”(ILCP)的中国摄影师。

  影像如何跨越国界成为保护自然的重要力量?中国的自然摄影如何与国际接轨?近日,奚志农接受中新社“东西问”独家专访进行解读。

  现将访谈实录摘要如下:

  中新社记者:“自然影像”是什么?拍摄自然影像的野生动物摄影师与其他摄影师有哪些不同?

  奚志农:自然影像是展现大自然千姿百态的真实图片、绘画和视频。自然影像既能记录大自然中美好的一面,也会记录其受到的创伤。在过去30余年中,我通过镜头让藏羚羊、雪豹等可爱的野生动物走进公众视野,也曾通过影像让滇金丝猴、绿孔雀等珍稀动物得到保护。自然影像能够给人们带来共鸣、向往和激励。

雪豹。奚志农 摄

  我认为成为野生动物摄影师的首要条件是对大自然不顾一切的热爱,其次要拥有很强的学习能力,要能够从文献中学习,向科学家学习,向某一地区的原住民学习。野生动物摄影师要掌握更多的技能,像野外生存、辨识野生动植物等,还要有足够的耐心,不断寻找和等待。

  中新社记者:在其他国家,自然影像在保护自然方面是如何发挥作用的?

  奚志农:在北美洲和欧洲的一些国家,随处可见包含自然影像的产品,不仅仅是报刊、杂志,在桌布、餐具等各种日用品上都会出现。在这样的环境中,公众有更多机会通过影像认识自然,进而开始保护自然。

  国际上一些自然摄影展览和赛事已经比较成熟,例如国际野生生物摄影年赛、英国野生生物摄影年会等。这些活动不仅成为优秀自然影像的展示平台,也成为激励野生动物摄影师继续前行的动力。

  此外,自然影像与对自然界的相关科学研究紧密关联。国外的野生动物摄影师会针对某一区域展开长时间的调研和拍摄,为科研提供助力。

  在中国,通过自然影像促成对野生动物、生态环境保护的事例也有很多。20世纪90年代,我多次进入云南白马雪山国家级自然保护区,将鲜为人知的国家一级保护动物滇金丝猴展现在大众面前,并由此保住了它们所栖息的一片原始森林。

  我拍摄的滇金丝猴照片也被美国《国家地理》《BBC野生动物》等国际期刊采用,让越来越多人了解并开始保护这一珍稀物种。1996年,美国《新闻周刊》以“中国正在萌芽的绿色革命”为题,报道中国保护滇金丝猴的情况,并称“这将成为中国人环保意识的分水岭”。

滇金丝猴母与子。奚志农 摄

  中新社记者:来自中国的自然影像为何会受到西方国家的关注?

  奚志农:中国幅员辽阔,地貌、气候多样,是世界上生物多样性最丰富的地区之一。但因为缺少影像记录,导致不仅是国外,包括国内不少公众对中国自然的真实状况和物种的生存现状都缺乏基本的了解和认识。比如说,在滇金丝猴成为1999年昆明世界园艺博览会的吉祥物之前,提起中国野生动物,大部分国外公众能够想到的就是大熊猫。而野生动物摄影师可以通过拍摄自然影像,向世界展示一个真实和全面的中国。

  2012年,我与几位年轻中国野生动物摄影师赴英参加英国野生生物摄影年会。在我们演讲之前,一位国外摄影师展示了他曾经拍摄到的中国自然生态遭到破坏的照片。幸运的是在他之后,中国团队用另一组影像呈现中国有着美好和充满生机的一面。我们展示了来自宝岛台湾的梅花鹿、云南的滇金丝猴、青海的藏羚羊等等,也讲述了中国野生摄影师队伍的发展经历,以及中国公众为保护自然付出的努力。当天,我们的影像和演讲打动了现场的参会人员,他们全场起立鼓掌,感谢我们展示了中国的另一面。

藏羚羊。奚志农 摄

  过去20年中,中国自然和野生动物摄影得到极大发展,越来越多的摄影爱好者和摄影师开始关注自然,国际自然摄影的舞台上不断出现中国摄影师的身影。他们不仅把中国壮美的自然景观和独特的野生生物影像展现给世界,还推动着中国自然保护不断前进。

  中新社记者:中国的自然摄影与国际接轨,您有哪些建议?

  奚志农:在部分发达国家,自然摄影已经发展为一项成熟的行业,具备高度的专业化、产业化和社会化。国外高校中的摄影专业已经细分出自然摄影专业,让学生学习拍摄技巧的同时,也能掌握相关的生物学知识。科研、传媒、艺术等领域对于自然影像的需求,足以让野生动物摄影师以拍摄自然为生。

云南红河流域的绿孔雀。奚志农 摄

  回溯10年前,中国的职业野生动物摄影师屈指可数,到今天已经达到了数十人。中国开始出现专门拍摄野生动物的制片机构,相关的业态正在不断萌生和成长。但自然摄影在中国还未能形成一个完整的行业,这需要各方力量持续推动来逐步完成。

  现在中国大部分孩子距离自然太过遥远,建议学校和家长能够让孩子们拥有更多走近大自然的机会。也希望中国的高校能够增加自然摄影相关专业,培养更多优秀的野生动物摄影师。

  学习和交流也是重要的一环。2009年起,我们联合多方力量将国际野生生物摄影年赛上的优秀作品引入到中国各大城市展览,就是为了能让中国摄影师和大众能够拓宽视野,增长见识。

  此外,建议相关部门和组织能够共同推动恢复成立野生动物和生态摄影专业委员会,在专业委员会的规范和引导下,让拍摄者形成正确的意识和标准。(完)

  受访者简介:

奚志农。李嘉娴 摄

  奚志农,中国野生动物摄影师,民间环保组织“野性中国”创始人。2001年,他拍摄照片的《滇金丝猴·幸存者》在国际野生生物摄影年赛获奖;2002年,他跟踪、打磨10年的纪录片《神秘的滇金丝猴》获英国布里斯托尔“自然银幕电影节”“TVE奖”;2015年,奚志农及其团队历时三年打造的中国本土自然纪录片《香格里拉神秘之猴》在美国公共电视网(PBS)展播;2022年,奚志农获得美国国家地理学会“Wayfinder”奖。

  •   (文图:赵筱尘 巫邓炎)

    [责编:天天中]
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