“算”赢国际育种竞赛，鲲鹏助力华中农业大学基因组育种大数据计算平台

养殖业是为人民提供肉蛋奶等优质高蛋白食品、增强人民体质、保障人民健康的基石，种业则是养殖业的“处理器”，是决定养殖业效益的关键因素。

国际生猪育种的竞争就是商业化瘦肉猪育种效率的竞赛，创新全基因组育种关键技术体系并将新技术在产业中落地应用，刻不容缓。

什么样的猪是“百里挑一”甚至“万里挑一”？种猪排名依赖于能够高效处理育种大数据的遗传评估工具。

在武汉，一款高效处理百万级群体、千万级分子标记的自主育种大数据分析软件HIBLUP（中文名为“天权”），正在乘上算力的翅膀，在育种效率竞赛中加速“奔跑”。而其“加速器”之一，就是鲲鹏算力底座。

2月22日，国际学术期刊Nucleic Acids Research一篇被评价为“突破性进展”的论文，让这一自主创新“强强联合”的故事，浮出水面。

HIBLUP论文入选NAR期刊“突破性进展”论文

华中农业大学（以下简称华农）动物科技学院动物医学院院长、农业动物遗传育种与繁殖教育部重点实验室主任赵书红教授，是国家自然科学基金“猪基因组与育种”创新研究群体项目负责人。这篇论文刊登了赵书红团队开发的基因组育种大数据计算新工具HIBLUP（天权）。

据介绍，HIBLUP首创基于V矩阵的“HE+PCG”策略，更适合基因组育种大数据的计算场景，与现有工具相比，大幅降低了达到相同的计算准确度的计算资源消耗，而且基因分型个体在群体中占比越大，优势愈明显。并针对鲲鹏算力底座链接了鲲鹏数学库KML，充分发挥软硬结合的技术优势。

通过模拟UKB级别大数据（50万个体、100万标记）进行测试发现，HIBLUP采用的“HE+PCG”策略能够在1小时完成方差组分估计及育种值求解，其他软件需要长达数周甚至数月的时间。

赵书红教授介绍，基因组育种就好比是用大数据为优秀“种子选手”排队，育种公司的种猪会用基因处理器检测几万个位点，这样的基因芯片，大型育种企业每年会用上十几万张，随着世代增加，育种数据会不断的积累，计算量变得越来越大，当然信息越多、利用的越好，种子选手的排序就越准确。

“鲲鹏的技术优势和基因组时代的育种计算契合度是比较高的，多线程计算、高主频、高速的IO和端到端的调优能力与我们研发的基于V矩阵的‘HE+PCG’策略结合得很好，综合性能表现要优于传统算力平台”，赵书红教授介绍，鲲鹏能很好的满足育种基因组大数据处理中大量的矩阵相乘计算需求，在“无限可能”中为猪“种子选手”快速“排队”，“HIBLUP的算法创新与鲲鹏算力底座的结合，显著提升了计算效率，带来的产业价值将是深远的。‘算’的快、‘算’的准，才能尽快‘找’到属于我们自己的优秀‘种猪’，大大提升我国生猪核心种源性能”。赵书红教授还介绍，天权已在扬翔、中粮、海大等龙头企业应用，帮助他们不断提高种猪性能。”

“以往基因组育种大数据处理都是依赖国外平台，此次与鲲鹏适配，将大大提升育种数据安全”，华农动物科技学院动物医学院教授刘小磊介绍，研究数据及成果是国家核心资产，大数据计算平台需要构建在安全和可自主演进的算力底座之上，未来双方还将拓展更多基于鲲鹏生态合作的场景。”

据悉，近日华农天权育种计算工具在新投入使用的武汉超算中心算力平台进行了计算速度评估测试，结果显示，在基因组育种大数据计算的多个任务上性能指标均优于传统算力平台，达到业界领先水平。后续还将借助武汉超算的算力基建持续联合优化，加速基因组育种计算领域的创新突破。