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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

古代王朝更迭时，前朝货币都去哪儿了？******

提及中国古代货币，人们脑海里不禁浮现出经典的“圆形方孔铜钱”模样。若是定睛一看，环绕着方形孔洞赫然有四个大字——“开元通宝”，再配上铜币上的点点斑驳，来自一千三百余年前的古朴与厚重感扑面而来，仿佛唐代物产琳琅满目、商客络绎不绝的景象都由这一枚小小的钱币所见证。

然而，开元通宝只能在唐朝使用吗？

今人的印象里，货币只是一个时代的符号，随着政权的更迭，这个王朝创造的货币也便逐渐埋入深窖，或是进入古玩收藏家的柜阁，不复流通。就好比在当下，谁也不会在市场上掏出一枚民国银元去买东西。

事实上，这枚唐钱也有可能流通于明代市场。晚明人姜绍书在笔记中写道：“余幼时见开元钱与万历钱参用，轮廓圆整，书写端庄，间发青绿砾斑，古雅可玩，背有指甲痕，相传为杨妃以爪拂蜡模，形如新月。”（《韵石斋笔谈》）依照此人的描述，开元钱居然能在明朝正常使用。

这样看来，古代货币的生命力似乎比创造它的政权顽强许多。那么同理，鼎鼎有名的汉五铢会不会也曾畅行于唐人的生活之中？那些印有年号的“通宝”在改元换代之后命运又如何？古代朝代更迭时，前朝的货币都去哪儿了？

五铢钱，凭实力流通七百余年

中国古代的货币，长期是一种“金钱本位”，即较大数额的交易使用黄金，较小数额则使用铜钱。因此，在人们的日常生活之中，铜钱往往更多地用作流通手段，也无疑更为重要。

以铜铸造钱币，在春秋战国时期才广泛流行起来。这一时期，列国形形色色的铜铸币，被学者归纳为四个体系，即布币、刀币、圜钱（也称环钱）和蚁鼻钱。公元前221年，秦始皇统一全国，他废除了六国那些奇形怪状的货币，秦国圆形方孔的“半两钱”成为全国通用标准。币制的统一，既是政治军事统一的结果，也是经济文化交往融合的诉求。

其实，秦国的货币也吸收了六国货币的一些特征，铢、两成为货币单位，圆形方孔成为货币的基本形制，并非始于秦始皇，是整个战国社会发展的结果。当秦半两成为全国范围内的标准，更多意味着一个时代的终结，而非新的开始。

秦二世而亡，西汉虽在一定程度上延续着秦制，“半两”之实已然不复：中国古代铜钱的名称，一开始是以重量命名，譬如秦的“半两”、汉的“五铢”。后来，这种名称渐渐和重量分离。秦半两原重半两，吕后二年（前186）就减为八铢，文帝五年（前175）减为四铢。按照“二十四铢为两，十六两为斤”（《汉书·律历志》）的标准来换算，这“半两”铜钱足足缩水了三分之二，掂量着手中铜币的重量，自然很难再将之与“半两”之名对应起来了。

西汉八铢半两钱。来源/中国钱币博物馆

而且，由于“秦钱重难用”，汉初允许民间私铸铜钱，那些坐拥铜矿的宠臣、诸侯也凭此机会一夜暴富。（《史记·平准书》）

譬如，文帝时期有个管船的小吏名叫邓通，和文帝关系很好，甚至在文帝病时，为他吸吮痈包。当邓通被人断言“当贫饿死”，文帝看不下去了，寻思自己怎么可能让邓通贫困致死呢？便大手一挥，将蜀郡严道的铜山赐给了他。邓通籍此私铸铜钱，“邓通钱”遍布全国，而他的财产也因此超越王侯。（《史记·佞幸列传》）后来七国之乱的头子吴国，也是“即山铸钱”狠狠地发了一笔。

这种民间铸币滥行，使得市场上的货币轻重不一，物价膨胀，诈伪肆意，管理十分困难：

又民用钱，郡县不同：或用轻钱，百加若干；或用重钱，平称不受。法钱不立，吏急而壹之乎，则大为烦苛，而力不能胜；纵而弗呵乎，则市肆异用，钱文大乱。（《汉书·食货志》）

对于统一的汉王朝来说，既有的货币制度显然已不再适应时代发展的需要。元鼎四年（前113），桑弘羊提出币制改革，为汉武帝所采纳。禁止郡国和民间铸钱，各地私铸的钱币需销毁，由朝廷授权上林三官铸造新的钱币——“五铢钱”。在此次之后，五铢钱得到大规模使用，一直到唐代以后才退出流通的舞台。

海昏侯墓中出土的大量五铢钱，多达300余万枚、重达10余吨。来源/南昌汉代海昏侯国遗址公园

尽管这漫长的七百余年中，五铢钱曾遭受过新莽“禁五铢、行新钱”的挑战，却依然保持着独一无二的地位。三国两晋南北朝时，铸五铢的例子也很多，而历朝铸造的五铢钱，在市场上也有混用的情况。蜀汉政权曾经发行过“直百五铢”，这种五铢的重量不过是蜀五铢的三倍，作价则是百倍，这就使得蜀汉政权能够以等量的铜换取以往三、四十倍的物资和铸币，果然，数月之间，蜀汉府库迅速充盈起来，为诸葛亮北伐等一系列对外作战奠定了财政基础。当然，这种抬高货币的价值而掠夺民财的做法，长此以往造就的经济后果也是显而易见的。

萧梁时期，梁武帝铸梁五铢，又铸造没有外郭的另一种钱币，称为“女钱”，并且多次颁布诏书，要求全国只能适用这两种新铸造的钱。然而，效果并不理想，民间流通依然以旧钱为主，“百姓或私以古钱交易”，当时市场上流通的钱币，有“直百五铢、五铢、女钱、太平百钱、定平一百，五铢稚钱、五铢对文”等，有不少都是前朝铸造的五铢钱种类。（《隋书·食货志》）此外，南北朝时期还出现了一些以年号命名的五铢，如“太和五铢”“永安五铢”等等。

不同时期、不同版式的五铢钱，自左上至右下分别为：西汉五铢、鸡目五铢、剪边五铢蜒环五铢、东汉五铢（背四出）、蜀汉直百五铢、北魏永安五铢、北齐常平五铢、南朝梁五铢(公式女钱)、隋五铢。来源/罗文华《中国钱币的故事》

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）