袁隆平院士于1964年开始研究杂交水稻，长期从事杂交水稻的育种理论研究及制种技术实践，首先提出利用不育系、保持系、恢复系三系法培育水稻杂种优势的设想，并进行科学实验。1970年，袁隆平与其助手在海南发现了1株花粉败育的雄性不育野生稻，成为突破三系配套的关键。1972年，袁隆平育成我国第1个大面积应用的水稻雄性不育系二九南一号A及相应的保持系二九南一号B，次年育成了第1个大面积推广的强优组合南优二号，并研究出整套制种方法。1986年，袁隆平提出杂交水稻育种分为三系法品种间杂种优势利用、两系法亚种间杂种优势利用到一系法远缘杂种优势利用的战略设想，被誉为杂交水稻之父。
杂交水稻的出现使我国人民彻底摆脱了饥饿，单位粮食产量的增加为我国农业大幅度增产开辟了新途径，产生了巨大的社会效益和经济效益，同时为世界人民带来了福音。杂交水稻的出现证明了科学发展对推动国民经济的巨大作用，使我国杂交水稻技术领先世界，成功解决了我国十几亿人口的粮食问题。杂交水稻的叶片面积系数大于常规水稻，稻穗较多，光合作用较强，能够制造的有机物较多，大大提升了稻谷的产量。