袁隆平是杂交水稻研究领域的开创者和带头人,致力于杂交水稻技术的研究、应用与推广,发明“三系法”籼型杂交水稻,成功研究出“两系法”杂交水稻,创建了超级杂交稻技术体系。并提出并实施“种三产四丰产工程”,运用超级杂交稻的技术成果,出版中、英文专著6部,发表论文60余篇。
1965年7月,袁隆平又在14000多个稻穗中逐穗检查到6株不育株,并在此后两年播种中,共有4株成功繁殖了1~2代。其研究彻底推翻由传统经典理论米丘林、李森科的“无性杂交”学说,并推论水稻亦有杂交优势。通过培育雄性不育系、雄性不育保持系和雄性不育恢复系的三系法途径来培育杂交水稻,可以大幅度提高水稻产量。
1968年4月30日,袁隆平将珍贵的700多株不育材料秧苗,插在安江农校中古盘7号田里,面积133平方米。5月18日晚上,中古盘7号田的不育材料秧苗,被全部拔除毁坏,成为未破的谜案。袁隆平心痛欲绝。事发后第4天才在学校的一口废井里找到残存的5根秧苗,继续坚持试验。
1969年冬,袁隆平、李必湖、尹华奇等到云南省元江县加速繁殖不育材料。
1970年夏,袁隆平从云南引进野生稻,拟在靖县(安江农校又搬迁到了靖县)做杂交,后因没有进行短光照处理而未成功。秋季,袁隆平带领科研小组李必湖、尹华奇来到海南岛崖县南江农场进行三季水稻实验条件良好的海南,进行研究试验,向该场技术员与工人调查野生稻分布情况。