为应对大数据与人工智能对关联分析算法的挑战、更好地服务于国家种业振兴对优异基因资源的重大需求,8月20日至22日,华中农业大学植物科学技术学院在第三综合楼举办“大数据与AI时代的GWAS与基因挖掘”暑期免费培训班。来自崖州湾国家实验室、中国科学院大学、中国农业科学院、中国林业科学院、中国农业大学、南京农业大学、新疆农业大学和华中农业大学等37家单位78名师生参加本次培训。
21日上午,学院统计基因组学研究团队章元明教授在开班仪式上作“关联分析混合模型方法的产生、现状、问题和新方法”的专题报告,系统梳理关联分析混合模型方法的发展历程、当下所面临的挑战和解决方案、团队成果以及应用案例。他谈到,面临大数据和AI时代下的挑战,团队创新性地提出了“压缩方差组分混合线性模型”和“全基因组扫描+机器学习”的新框架,有效地突破了传统方法在遗传位点检测中的“视野盲区”。同时,融合多项先进统计与计算机算法技术,显著降低了关联分析对高端芯片的依赖,成功化解了遗传分析中的“算力壁垒”和“卡脖子”难题。该系列方法不仅能够充分挖掘大数据中潜藏的遗传信息,还使得大规模关联分析实现了“低成本、高效率”的目标。
21日下午,统计基因组学研究团队的王靖天等7位博士生为全体学员开展了遗传分析专题培训。培训内容涵盖了关联分析数据整理、Fast3VmrMLM软件包的安装与使用、已知基因与候选基因的鉴定以及Manhattan图的绘制。随后,学员们结合所学方法,利用Fast3VmrMLM新方法对各自研究领域的数据进行实操分析,涉及作物学、林学、畜牧学、水产、园艺学等多个领域,为学员后续的基因挖掘和功能验证奠定了坚实基础。培训过程中,师生们就遗传分析中遇到的实际问题与解决思路展开了热烈讨论,深入理解了前沿的关联分析新算法,掌握了新软件的操作方法和科学的遗传分析流程,为后续科研工作奠定了坚实基础。
结业仪式环节,学院副院长罗朝喜教授表示,大数据与人工智能在作物学等领域的应用前景广阔,希望学员们积极拥抱智慧农业,为推动国家农业发展贡献力量。随后,罗院长为表现突出的学员颁发了优秀学员证书。经综合评定,曾以琳和张振良获得优秀学员一等奖;丁国华、谭勇琳、韩琪琛、韦俊豪、苏江硕、李扬、王洁、王嘉宝、吕思毓和王睿鹏获优秀学员二等奖。
据悉,在植物科学技术学院统计基因组学团队的持续努力下,如今即使依托通用小型计算设备,也能够高效完成超大规模数据集的关联分析,并能够识别出现有方法所遗漏的关键基因。该技术突破为智慧育种5.0中优异基因资源的高通量挖掘提供了坚实支撑,促进了大规模育种改良(如玉米GAIN计划)中关键基因的高可信识别,为我国种业核心技术突破与产业振兴注入新动力,助力全面打赢种业“翻身仗”。

章元明教授作专题报告

学员们认真聆听报告

培训班全体学员合影

博士生王靖天为学员答疑解惑

罗朝喜副院长授予张振良优秀学员一等奖
文字:赵苗苗、韩雪莲
摄影:赵苗苗、韩雪莲、麻晓爽
审核:章元明