20世纪60年代,世界上发生了一场“绿色革命”:以美国人诺曼·博洛格为核心的育种家将两种小麦杂交,育成“皮蒂克”等30多个矮秆和半矮秆抗锈病品种。与此同时,菲律宾国际水稻研究所的水稻育种家将两个品种的水稻杂交,育成了一个产量出乎意料的半矮秆水稻新品种“IR8(国际水稻8号)”。这是继人类将野生植物驯化成适合人工种植的“作物”后,绿色植物的又一次重大变革。
正当全世界为绿色革命的成功而欢欣鼓舞时,中国的绿色革命正在悄然启动。1966年,袁隆平写的一篇文章《水稻雄性不育》发表在《科学通报》上。这篇文章引起了国家科委有关人员的注意。在政府的指导下,1967年成立了由袁隆平、尹华琪、李必虎组成的“水稻雄性不育研究组”,任务是重点研究水稻雄性不育。中国的绿色革命就这样开始了。
1970年10月,李碧湖和海南岛三亚南红农场技术员冯克山一起,在农场旁边的沟里发现了一株雄性不育的野生稻。他立即把这个发现告诉了正在北京查阅文献的袁隆平。听到好消息后,袁隆平从北京赶到三亚。他仔细检查了这株野生稻,认为除了雄花不育外,其他一切正常。这种野生稻只有雄性,并且在生育能力上失败了,所以他把它命名为野败。这种“野败”就是大部分“三系法”杂交水稻中不育系的祖先。
1970年冬,就在袁隆平、李碧湖等人带着野败回到湖南后,江西省萍乡市农业局的严龙安和助手从江西到湖南,向袁隆平等人学习杂交水稻栽培的相关技术,然后他们把野败带回江西。这株“白烨”准时开始在江西抽穗,严龙安等人不失时机地将“白烨”的雄性不育性状成功转育成栽培稻“二九矮1号”。终于在1972年冬天培育出了二九矮1号不育系和二九矮1号同型保持系。用同样的方法,袁隆平于1973年秋成功育成不育系二九南1号和同型保持系。
杂交水稻要真正在生产上应用,光有同类型的“不育系”和“保持系”是远远不够的,因为只有这“两系”是得不到有杂种优势的杂交种子的。为了获得优良的杂交种子,需要一个“恢复系”。
为此,全国各地的水稻科研人员都在四处奔波寻找“恢复系”。广西农学院教师张显成非常幸运。1973年,他终于在东南亚的水稻品种中发现了一个“恢复系”。他找到的“恢复系”不仅使“不育系”的结实率超过90%,而且当“不育系”获得的杂交种子再次开花时,雌雄花都正常,也就是说,雄性恢复正常。更可贵的是,杂交种子产量高,长势旺盛,即杂交种子优势强。
杂交水稻“三系”配种成功后,1975年冬,国务院作出迅速扩大杂交水稻试种的决定,加大了人力、物力、财力等方面的投入。,所以当时湖南出现了千军万马下海南的动人一幕。当年全国多点示范面积达5600多亩(1亩=1/15公顷),1976年示范推广面积高达208万亩。从1976年到1988年,中国杂交水稻种植面积12.56亿亩,水稻累计增产1000多亿公斤。仅1987年,杂交水稻的粮食产量就达到150亿公斤,而辽宁省的粮食年产量只有127亿公斤。
1981年6月6日,国家科委、农业部在人民大会堂将新中国第一个特殊发明奖授予袁隆平、严隆安、张显成、李必虎,充分肯定了他们在杂交水稻领域的成就。