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|王素:汉字能从“汉字文化圈”迈向“地球村”吗?******
中新社北京12月13日电 题:汉字能从“汉字文化圈”迈向“地球村”吗?
——专访中国著名历史学者、汉语言文字研究专家王素
中新社记者 李京泽 高凯
每逢年终岁尾,海峡两岸和港澳地区、日本、韩国、马来西亚、新加坡等地的人们会精心选择年度汉字来反映一年来的世态百相。年度汉字评选活动成为惯例,汉字的魅力一次次显现,其蕴藏的文明密码越来越吸引世界的目光。
人们为何选择汉字进行年度总结?作为几大古老文字中唯一从未间断、一直沿用至今的文字,汉字的魅力从何而来?未来汉字能从“汉字文化圈”迈向“地球村”吗?中国著名历史学者、汉语言文字研究专家王素近日接受中新社“东西问”专访指出,每一个汉字都有丰富的文化内涵,看到汉字,就看到了文化,汉字早已从中国到了“汉字文化圈”,再从“汉字文化圈”大步迈向“地球村”,应该为期不远。
现将访谈实录摘要如下:
中新社记者:每年进入12月份,年度汉字开始在亚太多个国家和地区被陆续选出,评选活动受到普遍关注和欢迎。人们为何不约而同选择汉字进行年度总结?
王素:首先因为这些地方都属于“汉字文化圈”。二战后,日本东京学派第三代领军人物西嶋定生提出著名的“东亚世界论”,认为“东亚世界”是以中华文明的发生及发展为基轴形成的世界。该世界的构成含有汉字文化、儒教、律令制、佛教四要素。除中国外,东亚地区的日本、韩国、朝鲜、蒙古国,以及东南亚的马来西亚、新加坡、越南等国,都曾长期以汉字为交流工具,属于“汉字文化圈”。直至今日,这些国家仍是中华文化外延很重要的一部分。
不少国家和地区选择汉字进行年度总结,除了“汉字文化圈”因素外,还与当地生活着不少华人,或有大量华裔存在一定关系。汉字是中华文化的重要根脉,也是华人、华裔与中华故土联系的重要纽带。
“香港年度汉字评选2022”记者会,公布10个候选年度汉字。陈永诺 摄中新社记者:汉字的起源与发展,本身就是世界文明史上的一大奇迹。您认为汉字有怎样的特殊性?作为文化和文明载体,汉字有何重要的社会作用?
王素:汉字与拼音文字不同,俗称表意性方块字,确实有着从未间断的悠久历史。汉字的起源,一般认为来自原始的图画。每个汉字都有形、音、义三要素,字形排第一。所谓象形字,就是图画。
荷兰著名汉学家高罗佩在《悉昙:中国和日本梵语研究史》书中指出:中印文化传统不同,中国重文字,印度重声音。他认为中国文字重字形。
汉字的特殊性在于象形性和表意性。东汉许慎《说文解字·序》记“六书”排序:一曰指事,二曰象形,三曰形声,四曰会意,五曰转注,六曰假借。前四书属于造字法,后二书属于用字法。造字法的重点都在象形和表意。
“字由人──汉字创意集”展览在香港举办。陈永诺 摄汉字的特殊性还在于字、词不分,只字可作单词,合成词可分单个字,一字多义,一词多义,作为文化和文明的载体,对于文化的憧憬和文明的升华,都有不可替代的社会作用。
譬如,杜甫在《春日忆李白》诗中写道:“清新庾开府,俊逸鲍参军。”庾信的诗,到底是清美新颖,还是清奇新艳?鲍照的诗,究竟是英俊飘逸,还是轻俊闲逸?什么诗算得上清新,什么诗算得上俊逸?实际都是只可意会,不可言传。而这种语境,对于人际沟通和群体交往都可承载一种可意会的社会作用。中华文化在这种语境中充满憧憬,中华文明在这种语境中获得升华。
由江西省博物馆与中国文字博物馆联合举办的《汉字——中国文字起源与发展》展览。刘占昆 摄中新社记者:汉字不仅是文化的载体,应如何理解汉字作为文明发展和传播的重要助推器作用?
王素:汉字在“汉字文化圈”所属国家和地区,读音或有不同,象形性和表意性没有变化。只要粗知汉字的造字原理,看图识字,因形辨义,就能进行交流。
从古至今,中国的对外交流一直存在“笔谈”的传统,在“汉字文化圈”所属的国家和地区,也有大量汉字“笔谈”文献。据研究,不仅有中日、中朝、中越、中琉的汉字“笔谈”文献,还有日本、朝鲜、越南、琉球之间的汉字“笔谈”文献,甚至还有朝鲜、琉球、越南三方的汉字“笔谈”文献。
晚清著名诗人、外交家、政治家黄遵宪,曾在与日本汉学家宫岛诚一郎“笔谈”后赋诗云:“舌难传语笔能通,笔舌澜翻意未穷。不作佉卢蟹行字,一堂酬唱喜同风。”这是“汉字文化圈”特有的人文交流景观。汉字对于文明发展和传播的重要助推器作用可以想见。
汉字顽强的生命力来自丰富的文化内涵。譬如“信”字,从人从言。《说文解字》说:“直言曰言。”又说:“信,诚也。”人言必须讲诚信,内心必须信守承诺。《论语·颜渊》记孔子曰:“自古皆有死,民无信不立。”对于“信”字的内涵,“汉字文化圈”是有共识的。
其实每一个汉字,都有这样丰富的文化内涵。看到汉字,就看到了文化;只要文化不绝,汉字就会永远向世界展现顽强的生命力。
古文“信”字。中新社记者:随着中国和世界的深度对话沟通,汉字也伴随着中华文化走向更为宽广的世界舞台。您如何看待汉字与其他语言文字的交流和相互影响?
王素:汉字的发展史,也是其逐步走向周边乃至世界的过程。历史上,“汉字文化圈”的形成主要在汉唐时期,前后经历了八百年。当时作为东亚最为先进的国家,中国有着开放包容的胸襟,周边邻国乐于学习汉字文化和儒家思想。
汉字要想走向更为宽广的世界舞台,首先必须规范汉字,使之能与世界接轨。此前中国进行过两次汉字简化改革。应该如何简化才能保留汉字的象形性和表意性、保护汉字丰富的文化内涵和顽强的生命力,这是一个需要不断探讨的重要课题。
中国文字博物馆外景。中国文字博物馆 供图中国学术巨匠饶宗颐晚年写了一部书,名为《符号·初文与字母:汉字树》,很值得一读。他认为:汉字与拼音文字实际都源自陶文符号,后来分道扬镳,拼音文字向语言化发展,汉字向文字化发展。这带来“语、文分离”:语言化导致楔形文字死亡,拉丁文被架空亦死亡;文字化终使汉字发展壮大,成为一棵大树,枝叶葰茂,风华独绝。
汉字与拼音文字原本同源异流,在相互交流中相互影响,是文字发展不可抗拒的大趋势。日本是使用外来语最多的国家。中国在改革开放后使用外来语汇也越来越多。地球是全人类共同的家园。中国要继续坚持改革开放,繁荣文化,发展经济,改善民生,增进中外互鉴,汉字早已从中国到了“汉字文化圈”,再从“汉字文化圈”大步迈向“地球村”,应该为期不远了。(完)
受访者简介:
王素,中国著名历史学者、汉语言文字研究专家。故宫博物院研究馆员、古文献研究所名誉所长。“全国古籍保护工作专家委员会”委员、“全国古籍整理出版规划领导小组”成员、“甲骨文等古文字研究与应用专家委员会”委员、“古文字与中华文明传承发展工程”专家委员会委员,“点校本‘二十四史’及《清史稿》修订工程”修纂委员会委员。主要从事中国古代史研究和出土文献整理研究,参加或主持的出土文献整理图书有《吐鲁番出土文书》《新中国出土墓志》《长沙东牌楼东汉简牍》《长沙走马楼三国吴简》《故宫博物院藏殷墟甲骨文》等。个人出版专著18部,发表论文、书评、杂撰等400余篇。
(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |