據(jù)中國農(nóng)科院最新消息，該院生物技術研究所汪海博士與美國康奈爾大學愛德華·巴克勒（Edward Buckler）院士團隊合作，開發(fā)出從基因組DNA序列預測基因表達調(diào)控模式的人工神經(jīng)網(wǎng)絡模型，它在分子育種領域的作用相當于谷歌的“AlphaGo”之于圍棋，為人工智能（AI）輔助定向育種開辟了新方向。相關研究成果在線發(fā)表于《美國科學院院刊》。

　　汪海表示，AI技術在基因組學研究中尚未得到廣泛應用，緣于生物中具有許多序列高度相似性的基因家族，在訓練神經(jīng)網(wǎng)絡模型時將基因隨機分配到訓練集和測試集中，會導致該模型優(yōu)先學習DNA序列中跟基因家族或進化相關的基序，而不是真正決定基因表達調(diào)控的基序。

　　該研究以基因家族代替單個基因為單位隨機分配訓練集和測試集數(shù)據(jù)，成功建立了預測二元化基因表達量的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡模型；進一步利用多種算法進行解析，獲得了調(diào)控基因表達的關鍵DNA基序。在此模型基礎上，科研人員利用進化上親緣關系較近的兩個物種，成功預測了同源基因的相對表達量，并進一步獲得了調(diào)控同源基因相對表達量的關鍵DNA基序。