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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

XBB毒株致病力如何？如何预防？张伯礼院士解读******

　　近期，奥密克戎新变种XBB毒株引发各方关注。中国疾控中心4日发布信息称，我国短期内XBB系列变异株引发大规模流行的可能性低。那么，这一新毒株的特点是什么？致病力如何？会否引起二次感染？是否主要攻击肠道？该如何预防？引发二次感染怎么办？针对社会关切的热点问题，新华社记者独家专访中国工程院院士张伯礼。

　　关注点一：新毒株特点是什么？

　　张伯礼：目前，国内有境外输入XBB.1.5毒株的报道，但仅在极少数入境隔离人员中检出，尚未在社会面上造成本土传播。

　　从国外研究数据看，相较于BQ.1毒株和先前的BA.5毒株，XBB.1.5毒株的传播速度更快。纽约的一项研究显示，从发现毒株到达到30%的毒株感染比例，BQ.1毒株用了26天，而XBB.1.5毒株仅用了17天。

　　XBB.1.5与同族的毒株不同，它有一个额外的关键突变F486P，使其具有更高的人ACE2受体结合亲和力，免疫逃逸能力更高。

　　新型冠状病毒属于RNA病毒，由于病毒的遗传物质为单链RNA，结构不稳定，变异频率较高，在今后还可能会变异。

　　关注点二：新毒株致病力如何？

　　张伯礼：根据现有的研究数据，XBB毒株的致病力与其他亚系相当。新加坡去年10月至11月的XBB疫情高峰，并没有带来明显的死亡人数高峰。根据新加坡政府2022年10月14日发布的信息，没有证据表明XBB比以前的变异株更具有致病力。甚至与BA.5毒株相比，XBB的住院风险降低了30%。

　　2022年10月27日，世界卫生组织发表声明，认为截至当前，没有数据支持XBB导致疾病的严重程度与BA.5存在显著差异。当前没有证据表明XBB毒株的致病力较其他毒株增强，也没有证据显示XBB毒株对胃肠道和心血管系统具有特殊的致病力。感染XBB亚型毒株的症状仍以呼吸道症状为主，主要包括发热、鼻塞、咽痛、头痛、疲劳等，与BA.5毒株的症状类似。

　　关注点三：新毒株会否引起二次感染？

　　张伯礼：二次感染新冠病毒的概率主要与人体免疫水平、病毒株变异，以及后期个人防护有关。目前XBB毒株和我国流行的BA.5有所差异，随着感染BA.5后一段时间，人体免疫水平下降，遇到免疫逃逸能力强的新毒株，再感染的风险会一定程度增加。

　　不过大家也不用过于担心，在新冠病毒感染后，人体免疫系统已在发挥作用。当前临床观察，感染后3到6个月内发生新冠病毒二次感染的概率还是比较低的。免疫功能正常的人群在短时间内再次感染风险比较小，而且感染后的症状通常比第一次轻微，但也有个别报告症状会加重。

　　关注点四：新毒株是否主要攻击肠道？

　　张伯礼：部分感染了新冠的患者确实会出现呕吐、腹泻等消化道症状。从国外的报道来看，XBB毒株也同样可能造成腹泻，但从目前收集到的资料来看，并没有出现更常见或更严重的迹象。XBB毒株还是以侵犯呼吸道为主，因而“XBB主要攻击肠道”的说法并不准确。

　　感染新冠后出现腹泻的原因有很多，可能是由于病毒感染肠道，引起了病毒性肠炎；也有可能是病毒产生的毒素诱发了胃肠功能紊乱；还有可能是药物引起的腹泻。新冠病毒感染造成的腹泻通常比较轻微，一般不需要药物治疗，短期内就能自行缓解。如果腹泻严重，则应补充丢失的液体和电解质，通常口服补液就可以达到治疗效果，而不是盲目服用止泻药、抗菌药。

　　关注点五：新毒株该如何预防？

　　张伯礼：对抗新冠病毒的“主力”是自身免疫力，因此，囤药不如囤“好身体”。调整好身体状态，注意休息，适量多饮水，多吃新鲜水果蔬菜，保证营养的摄入，保持良好的情绪，提高机体免疫力。

　　对于新冠康复者，疫情期间预防二次感染最好的办法，仍是落实好防护措施，包括戴口罩、注意手卫生、勤通风、保持社交距离等，特别是对老年人和儿童“阳转阴”患者，应当保暖、尽量少聚集、保证良好的卫生习惯、注意营养饮食，增强免疫力，降低再次感染风险。

　　感染新冠病毒后，康复者出现的一些持续性症状还需要积极干预，近三年来的诊疗经验表明，用中药、针灸、推拿以及传统功法等，能够促进患者愈后，改善乏力、气短等症状。采取积极的干预措施，促进治愈者的身心恢复到较好的状态也有助于预防二次感染。

　　关注点六：新毒株引发二次感染怎么办？

　　张伯礼：如果出现再次感染，一定要首先分清“复阳”与二次感染。“复阳”发生在转阴后2至3周内，患者一般无明显临床症状，主要是体内残留病毒片段在排出过程中被检测出的阳性，一般没有传染性；而二次感染一般发生在首次感染后数月至一年内，相当于一次新的感染，一般有临床症状出现，并且病毒核酸载量较高，具有传染性。

　　“复阳”患者无须再治疗，注意休息，合理膳食和营养即可。而二次感染的患者则需再次进行规范治疗，并严格做好个人防护，做好自我隔离，注意对家人、同事的保护，降低疫情传播的风险。

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）