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
更好统筹质的有效提升和量的合理增长******
作者:权衡(上海社会科学院党委书记、上海市习近平新时代中国特色社会主义思想研究中心特聘研究员)
发展是党执政兴国的第一要务,发展必须是高质量发展。质的有效提升和量的合理增长是经济合理运行和发展的规律性体现,是实现高质量发展的内在要求,有利于探索和形成经济增长的新源泉新动力。需更加注重长短政策优化组合,更好统筹经济质的有效提升和量的合理增长,推动高质量发展取得新成效。
中央经济工作会议强调,“坚持发展是党执政兴国的第一要务,发展必须是高质量发展”“要更好统筹经济质的有效提升和量的合理增长,坚持以质取胜,以量变的积累实现质变”。实现质的有效提升和量的合理增长,对做好2023年经济工作,着力推动高质量发展具有重大理论和现实意义。
内在逻辑和现实要求
科学把握经济运行过程中质的有效提升和量的合理增长,既有利于准确理解“高质量发展是全面建设社会主义现代化国家的首要任务”,也对推动经济运行实现整体好转至关重要。
质的有效提升和量的合理增长是经济合理运行和发展的规律性体现。经济的运行和发展是总量增长和效益提升的辩证统一的变化过程。经济发展既有生产要素投入和产出的增长变化,如表现在总量、规模、速度等具体指标上,同时往往也必然伴随着经济结构、产业结构、就业结构和收入结构等方面的深刻变化。尤其是受技术革命等因素的影响,经济运行内在的投入产出结构以及效率、质量和效益也会发生相应的变化。因此,量的积累是经济增长的基础和条件,质的提升则是经济增长的动力和目标,经济运行的质和量互为条件,相辅相成、相互作用。
质的有效提升和量的合理增长是实现高质量发展的内在要求。进入新发展阶段,要完整、准确、全面贯彻新发展理念,加快构建新发展格局,着力推动高质量发展。高质量发展是体现新发展理念的发展,要推动经济发展质量变革、效率变革、动力变革。保持经济运行在合理区间,既需要有质的有效提升,也需要有量的合理增长。从质的有效提升来说,意味着经济增长更加注重投入产出率、技术创新和进步以及产品质量、市场效益、资源配置效率、生态环保等方面的要求。从量的合理增长来说,需要在质的有效提升基础上有高效益、高质量的投入产出和较快的规模增长、速度增长,这样的增长也必然带来就业、收入方面的稳定增长。
质的有效提升和量的合理增长有利于探索和形成经济增长的新源泉新动力。现代经济增长理论研究表明,一国或者一个经济体的经济增长,其真正有效的源泉和动力,并不是来自于要素投入的数量和规模大小,而是主要来自于全要素生产率的提升,其中主要包括劳动生产率、技术进步效率和资源配置效率等。尤其是从经济长期增长的趋势来看,增长源泉和动力主要来自于全要素生产率。因此,推动经济高质量发展,就是要把长期经济增长的动力和来源主要放在依靠提升劳动生产率、技术进步效率、创新效率以及资源配置效率上,着力提高全要素生产率。这样既可以实现质的有效提升,又可以实现量的合理增长。
更加注重长短政策优化组合
中央经济工作会议强调,“突出做好稳增长、稳就业、稳物价工作,有效防范化解重大风险,推动经济运行整体好转,实现质的有效提升和量的合理增长,为全面建设社会主义现代化国家开好局起好步”。为此,需要从如下几方面入手,更加注重长短政策优化组合,更好统筹经济质的有效提升和量的合理增长,推动高质量发展取得新成效。
一是把稳增长的政策手段与实施创新驱动发展的各项政策有机结合起来,使短期内的增长过程更多孕育和形成长期的新动力和新动能。做好2023年经济工作,短期内需要稳增长,积极的财政政策要加力提效,通过优化组合赤字、专项债、贴息等工具积极促进经济增长。同时,政策手段要更加突出培育有利于长期增长的内生动力,更加注重推进科技创新,催生各种新业态、新经济和新模式,防止盲目投资和重复建设。要通过积极的财政政策和稳健的货币政策,加大宏观政策调控力度,加强各类政策协调配合,形成共促高质量发展的合力。
二是把实施扩大内需战略同深化供给侧结构性改革有机结合起来,实现供需匹配和动态均衡发展。做好2023年经济工作,要着力扩大国内需求,要把恢复和扩大消费摆在优先位置,充分发挥内需尤其是消费需求的作用,进一步增强消费能力,积极改善消费条件,创新各类消费场景,最大程度释放消费潜力和活力。同时,也要继续深化供给侧结构性改革,建设现代化产业体系,形成高质量的供给体系和供给能力,推动技术创新、供给创新、产业创新、产品创新,使供给侧更加灵活及时地适应需求侧的变化,有效发挥供给创造需求的重要作用,增强高质量发展的内生动力。
三是把引导实际经济增长的总量政策手段与提升潜在经济增长率的结构性政策工具有机结合起来,最大限度提升潜在经济增长率。由于各种不确定性因素冲击,短时期我国实际经济增长率往往会出现不可避免的波动和变化。因此,做好2023年的经济工作,短期内各种总量性政策着力点要放在如何更好引导和稳定实际经济增长率上来,防止经济运行出现波动带来的就业、物价等大幅度变化。同时,各种结构性政策也要更加关注和提升潜在经济增长率,尽可能确保实际经济增长与潜在经济运行轨迹保持基本一致。要尽可能实现资源最优配置和全要素生产率提升,最大限度激活和提高潜在经济增长率,推动实际经济增长既符合市场预期,也符合潜在经济增长率水平。这也是当前和今后一个时期保持经济运行在合理区间的重要选择。
四是把稳增长的一揽子经济政策与改善民生的社会政策体系有机结合起来,推动经济社会高质量发展。做好2023年经济工作,既要推动经济稳定增长,实现就业、收入和物价等基本稳定,同时也要发挥社会政策的兜底保障作用,把城乡协调发展与扩大内需有机结合起来,把城乡居民的就业保障与解决民生需求结合起来,不断增强人民群众的获得感、幸福感、安全感。
五是把稳增长与积极改善市场预期、提振市场信心有机结合起来,确保经济运行建立在理性的良性的心理预期上。稳定预期与稳定增长同等重要。目前,需求收缩、供给冲击、预期减弱三重压力仍然较大,预期减弱的压力影响也较为深刻,亟需有效的积极引导,及时消除各种疑虑,减少不确定性,增强可预期性及指导性。特别是要通过全面深化改革开放,以更加成熟定型的制度体系积极引导和稳定市场预期、提振市场信心,为实现质的有效提升和量的合理增长、确保经济运行在合理区间注入新的动力和活力。
(文图:赵筱尘 巫邓炎)