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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

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古代王朝更迭时，前朝货币都去哪儿了？(2)******

到了隋朝，得益于政治上再度实现南北统一，广泛的全国市场也重新出现。汉末长久以来的政治动荡与分裂使得铸币五花八门、轻重不一，也需要一种新的货币规范。隋文帝开皇初年，采用相对来说比较合乎标准的五铢钱，大约每千枚重四斤二两，但整体市场上的钱币很杂乱，民间仍有私铸的现象。开皇三年（583），要求各个贸易关口严格查钱，合乎标准的钱才能入关，而不符合标准的钱要没收改铸，一些旧钱如常平五铢（北齐）、五行大布（北周）、永通万国（北周）等钱，两年内禁止流通。于是，开皇五年（585）以后，逐渐形成了以隋五铢为主的货币。

五铢钱的大小、轻重适中，采用与文字一样高低的外郭，从而保护钱文，使之不容易磨损。至此以后，古代钱币的基本重量固定下来，即便是在唐废五铢钱以后，新钱的大小轻重仍然以五铢钱为标准，被称为是“中国历史上用得最久、最成功的钱币”，今天新疆一带乃至乌兹别克斯坦境内也有五铢钱出土。

唐宋货币，其生命超越创造它的王朝

货币在唐代产生了重大变革，首先体现在货币的名称上。唐以前的货币，以五铢钱为典型，差不多都是以重量为名称，从这个意义上看，钱币依然是一定重量的“铜块”，而唐朝开始，钱币改称“宝”，如通宝、元宝，并冠以当时的年号。在钱币学家看来，这说明货币更加具有社会意义，钱币成为支配人类社会的“宝物”。

如前文所述，钱上铸年号，两晋南北朝时期已经有了，唐代最开始铸造的钱币也并不是年号钱。唐高祖统治初期，仍用隋之五铢钱和其他古钱币。武德四年（621）七月，废五铢钱，行开元通宝钱，“径八分，重二铢四累，积十文重一两，一千文重六斤四两”。（《旧唐书·食货志》）从此，铜钱不再以重量来铸名，而是改称“通宝”流通。通宝即“通行宝货”，唐人有“钱者通宝，有国之权”的说法。同时，开元通宝将五铢钱时代的二十四铢进一两改为十钱进一两，是度量单位上的大变革。

值得一提的是，武德年间铸造的这批钱币究竟叫“开元通宝”还是“开通元宝”，争议持续了上千年。《旧唐书·食货志》里说：“其词先上后下，次右左读之（即直读，开元通宝）。自上及右回环读之（即旋读，开通元宝），其义亦通，流俗谓之开通元宝钱。”史书讨巧地认为，两种读法都是有道理的，便将这一问题的最终答案抛给了后来者。当今主流观点认为，虽然唐宋期间的不少文献都有“开通元宝”的说法，然而，两晋南北朝以降，钱文的读法为直读，唐初的货币也应尊重这一传统，也就是读作“开元通宝”。

开元通宝，一般也被称为开元钱。这里的“开元”比唐玄宗的“开元盛世”早了一百年，因此并不是年号钱。它的含义，从字面意义上讲，似乎就是想要开创一个新纪元，将从前旧的、不够完美的痕迹抛弃，寄寓着美好的政治想象。也由此，后世还有仿铸“开元通宝”的现象。

清代民间铸造的“开元通宝”。来源/王钊《开元通宝的产生及意义》

唐乾封元年（666）所铸造的“乾封泉宝”才是正式的年号钱，然而没有行用一年就作废了。此后，唐代还铸造过许多年号钱，如乾元重宝、大历元宝等。毫无疑问，唐钱中最为重要的当属开元钱，它是唐代三百年间最主要的钱币，唐以后还流通了上千年，且其轻重、大小成为后来制钱的楷模。宋时有诗人叹道：“半轮残月掩尘埃，依稀犹有开元字。”甚至到了清朝，较为偏僻的两广地区市场上仍然流行着开元钱。

开元钱对周边国家也有深刻的影响，东至今朝鲜、日本，西至今阿富汗境内，都有开元通宝的仿铸和使用。以开元钱为核心，形成了一个货币文化体系，维系着整个东亚、东南亚的货币制度稳定与区域经济发展。

史家常以汉唐并举，其发行的铸币同样也是如此。五铢钱自汉武帝元狩五年起，在汉朝三百多年没有什么变动；而唐代武德四年（621）起用开元通宝钱，两三百年间也没有什么变动。吕祖谦说：“自汉至隋，惟五铢之法不可易；自唐至五代，惟开通之法不可易。”（这里使用了“开通元宝”的读法）足见五铢钱、开元钱深刻的影响。

到了宋代，货币文化达到一个新的高度。宋代铸币书法布局优美，每个皇帝统治时期几乎都有新的铸币，甚至每隔几年就会出一种新钱。

从货币经济价值上看，这种多变的铸币看似并不利于交易的稳定，实则不然。不同种类的宋钱，变的是上面的年号，而钱的大小轻重几乎不怎么变化，年号可以看做钱币的年份版次，不同版本的钱币并不阻碍其流通。

宋代的货币文化深刻影响着周边地区，越南在北宋时期开始铸造与中国钱相似的货币，朝鲜的铸币也自北宋始。在高丽、日本、交趾三国，宋钱都是主要流通货币。从唐朝至明末，流入日本的中国铜钱在日本作为主币使用。彭信威先生将镰仓幕府时期的日本称为“宋钱区”。

唐宋钱币在明清依然得到一定流通。明代铸币规模较小，明代流通的铜钱中，明钱只占一小部分，大部分是唐宋钱，就连私铸，往往也是铸唐宋钱。顾炎武《天下郡国利病书》中说，在福建漳浦县，嘉靖三年四年用元丰钱，七年八年用元祐钱，九年十年用天圣钱，万历三年又用熙宁钱。《日知录》中也提到“予幼时见市钱多南宋年号，后至北方，见多汴宋年号…………间有一二唐钱。”这些宋钱，质精且多，被称为“好钱”，甚至有不少是从地下掘出来的，导致本朝发行的新钱“废不用”。（《五杂俎》）看上去，明人对各式各样的宋钱都充满了偏爱，什么都用，就是不太爱用自己本朝发行的钱币，这也是颇为奇特的现象。

货币与政权的命运

新朝历战乱而建立，往往经济凋敝、百废待兴，市场上铸币芜杂，轻重不一，导致交易中诈伪横行。因此，便有了规范货币使用的要求。前朝的货币命运如何，一定程度上也要取决于新铸币的质量好坏，能否真正替代旧钱。历代也有过以官方发行的新铸币兑换民间缺斤少两的“恶钱”、兑换民间流通的古钱币，在一定程度上使得新旧钱币实现平滑地过渡，而旧钱依然在市场上继续流通。

铜铸币之外，中国历史上一度通行过纸币。元代极力推行纸币“宝钞”，限制金属货币的流通，但是在维持纸币币值稳定的方面，是非常失败的。元末通货膨胀、物价高涨，人民生活困难，而元朝政府也无力处理趋于崩溃的经济体系，进一步滥发钞票，只是雪上加霜。列宁的名言“毁灭一个社会的最有效的方法是，毁灭其货币”足证这段历史，在无法遏制的纸钞持续走低与国内日趋紧张的局势之中，元朝走向灭亡。元代的宝钞，也随着政权的灭亡而消泯了。

元至元通行宝钞。来源/中国钱币博物馆

明朝初年，也仿照元朝的做法，用钞不用钱，后来才加以变通。直至纸币价格不受控制，才最终以银钱支付。明正统以后，宝钞并不通行，“钞”用以表示货币却已经深入人心，明末仍以“钞”表示货币，如“银钞”或“钞银”，实际上指的是银、钱，而不再专指纸币。

清军刚入关时，允许明钱流通：“初户部以新铸钱足用，前代惟崇祯钱仍暂行。”（《清史稿·食货志》）我们今天看到的崇祯通宝，其背面印有满文的“宝泉”，或有汉文的“清忠”，两个对立政权的象征全然出现在同一枚货币之上，或许与此有关。

随着清人建立起全国范围内的稳定统治，前朝的货币便随着朝廷的禁令成为历史。《清史稿·食货志》中说：“馀准废铜输官，偿以直，并禁私铸及小钱、伪钱，更申旧钱禁。嗣以输官久不尽，通令天下，限三月期毕输，逾限行使，罪之。”就是在说，清朝在稳定之后，要求回收铜钱到官府，并且严禁私铸、严禁旧钱。

然而，长久以来市面上通行的古钱很多，一朝禁止势必导致经济动荡。康熙二十四年（1685），学士徐乾学上疏，认为只要便于百姓生活，古钱、今钱可以共同使用，而且这是自古便有的事情，“自汉五铢以来，未尝废古而专用今”。而且，在钱法混乱、经济动荡的时候，能够“资古钱以澄汰”，所以古钱得以易代流通。康熙帝认同他的说法，“尽宽旧钱废钱之禁”。乾隆二十二年（1757），两广总督李侍尧请禁旧钱伪钱，清廷则重点查收吴三桂留下的“利用”“洪化”“昭武”等伪钱，仍允许旧钱的流通。（《清史稿·食货志》）

清廷虽然严申钱币之禁，但其重点打击对象，其实是民间私铸和一些抗清势力铸造的伪钱。当然，这并不是说清廷支持古钱的流通，清代有组织地回收旧钱并折价兑换为本朝铸币。随着历史的发展，中国与世界的联系愈发密切，货币种类日益繁多，铸币方面既包括传统的白银、铜钱等，也有外国流入的洋钱。晚清引入了新的铸币技术，铸造新的“铜元”，但只通行于部分省份。