【技术实现步骤摘要】
本公开涉及环境科学和生态毒理学，更具体地，涉及一种多物种水生生物急性毒性预测模型的建立方法和毒性预测方法。
技术介绍
1、在环境科学和生态毒理学领域，水生生态系统的健康状态被广泛认为是环境质量和污染水平的重要指标。特别是水生生物，由于其对环境变化的高度敏感性和独特的生态适应性，成为了监测环境扰动，特别是由工业化学品和农业化学物质引起的生态干扰的关键生物指标。在生态毒理学的风险评估中，急性毒性测试是评价化学物质对生物影响的一个核心指标，通常涉及对特定物种死亡率、繁殖能力、移动性或生长状况的影响评估。
2、随着化工产品种类的快速增长，目前全球已有超过350,000种化学品被注册并使用，这对人类健康和环境安全构成了潜在威胁，迫切需要对这些潜在的环境污染物进行全面而系统的评估。然而，传统的体内毒理学实验不仅成本高昂、耗时长，而且还依赖大量实验动物。
技术实现思路
1、有鉴于此，本公开提供了一种多物种水生生物急性毒性预测模型的建立方法和毒性预测方法。
2、本公开的一个方面提供了一种多物种水生生物急性毒性预测模型的建立方法，包括：获取多种化合物对多物种水生生物的实际急性毒性数据、上述多种化合物的分子图和上述多物种水生生物的物种信息，其中，上述物种信息包括上述多物种水生生物的cytb公共子序列和/或物种进化学信息；将上述多种化合物的分子图和上述多物种水生生物的物种信息输入至初始预测模型，得到上述多种化合物对上述多物种水生生物的初始急性毒性预测数据；根据上述初始急性毒性预测
3、本公开的另一个方面提供了一种急性毒性预测方法，包括：获取待预测化合物的分子图和待预测生物的物种信息，其中，上述物种信息包括上述待预测生物的cytb公共子序列和/或物种进化学信息；将上述待预测化合物的分子图和上述待预测生物的物种信息输入至多物种水生生物急性毒性预测模型中，得到上述待预测化合物对上述待预测生物的急性毒性预测数据；其中，上述多物种水生生物急性毒性预测模型是通过上述建立方法得到的。
4、本公开的另一个方面提供了一种多物种水生生物急性毒性预测模型的建立装置，包括：第一获取模块，用于获取多种化合物对多物种水生生物的实际急性毒性数据、上述多种化合物的分子图和上述多物种水生生物的物种信息，其中，上述物种信息包括上述多物种水生生物的cytb公共子序列和/或物种进化学信息；第一获得模块，用于将上述多种化合物的分子图和上述多物种水生生物的物种信息输入至初始预测模型，得到上述多种化合物对上述多物种水生生物的初始急性毒性预测数据；优化模块，用于根据上述初始急性毒性预测数据和上述实际急性毒性数据，对上述初始预测模型的网络参数进行优化，得到训练好的多物种水生生物急性毒性预测模型。
5、本公开的另一个方面提供了一种急性毒性预测方装置，包括：第二获取模块，用于获取待预测化合物的分子图和待预测生物的物种信息，其中，上述物种信息包括上述待预测生物的cytb公共子序列和/或物种进化学信息；第二获得模块，用于将上述待预测化合物的分子图和上述待预测生物的物种信息输入至多物种水生生物急性毒性预测模型中，得到上述待预测化合物对上述待预测生物的急性毒性预测数据；其中，上述多物种水生生物急性毒性预测模型是通过上述方法建立方法得到的。
6、本公开的另一个方面提供了一种电子设备，包括：
7、一个或多个处理器；
8、存储器，用于存储一个或多个程序，
9、其中，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现如上所述的方法。
10、本公开的另一方面提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令，所述指令在被执行时用于实现如上所述的方法。
11、本公开的另一方面提供了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机可执行指令，所述指令在被执行时用于实现如上所述的方法。
12、根据本公开的实施例，以多种化合物的分子图和多物种水生生物的物种信息作为初始预测模型的输入，利用已知化合物对多物种水生生物的实际急性毒性数据作为标签，对初始预测模型进行训练，较好地学习了不同化合物对不同水生生物物种的急性毒性效应的分子特征，从而建立得到一种可以针对多种化合物和多物种水生生物的多物种水生生物急性毒性预测模型，具有更加广泛便捷的应用和预测性能。
13、根据本公开的实施例，利用包括多物种水生生物的cytb公共子序列和/或物种进化学信息的物种信息，可以更好地提取物种之间的信息。其中，cytb公共子序列具有相对稳定的特征，物种进化学信息能够更好的对物种进行聚类分析。
14、本公开实施例提供的急性毒性预测方法适用于大规模化合物与多物种水生生物的急性毒性的预测，预测方法简单高率，提高了预测性能，扩大了预测范围，在化学品环境健康风险评价、环境评估等领域具有广阔应用前景。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种多物种水生生物急性毒性预测模型的建立方法，包括：
2.根据权利要求1所述的建立方法，其中，所述初始预测模型包括依次连接的特征提取网络、相互作用层和预测层，所述特征提取网络包括物种特征提取网络和分子特征提取网络；
3.根据权利要求2所述的建立方法，其中，所述将所述物种特征张量和所述分子特征张量输入至所述相互作用层，得到所述物种特征张量和所述分子特征张量的组合特征张量包括：
4.根据权利要求2所述的建立方法，其中，所述物种信息包括所述多物种水生生物的Cytb公共子序列和物种进化学信息；
5.根据权利要求4所述的建立方法，其中，所述对所述Cytb公共子序列进行特征提取，得到Cytb特征张量包括：
6.根据权利要求4所述的建立方法，其中，所述物种进化学信息包括所述多物种水生生物的物种分类信息；
7.根据权利要求2所述的建立方法，其中，所述分子特征提取网络为图同构网络。
8.根据权利要求2所述的建立方法，其中，所述预测层包括多个全连接层，每个所述全连接层包含丢弃层，用于防止所述初始预测模型过拟合。<...
【技术特征摘要】
1.一种多物种水生生物急性毒性预测模型的建立方法，包括：
2.根据权利要求1所述的建立方法，其中，所述初始预测模型包括依次连接的特征提取网络、相互作用层和预测层，所述特征提取网络包括物种特征提取网络和分子特征提取网络；
3.根据权利要求2所述的建立方法，其中，所述将所述物种特征张量和所述分子特征张量输入至所述相互作用层，得到所述物种特征张量和所述分子特征张量的组合特征张量包括：
4.根据权利要求2所述的建立方法，其中，所述物种信息包括所述多物种水生生物的cytb公共子序列和物种进化学信息；
5.根据权利要求4所述的建立方法，其中，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：傅建捷，杨印正，潘文筱，刘娴，薛峤，张爱茜，
申请(专利权)人：中国科学院生态环境研究中心，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。