其实在杂交水稻出现之前，我们国家种植的水稻基本上都是亩产只有300公斤左右的常规稻，而常规稻的优良性状又不尽相同，有的粒大饱满、有的抗旱耐旱、有的产量高、有的抗虫害，如果让他们杂交，使得各自的优良性状都集合在一颗水稻上，那么就会得到一株完美的水稻，这也就是杂交水稻的构想，这种水稻性状明显优于父母两代的情况也被称为杂种优势。
这个构想听起来似乎很容易，但在水稻上操作起来却并不轻松，因为水稻是雌雄同体且自花授粉的植物，所以我们必须通过人工干预来实现水稻杂交，那么最容易想到的就是人工去除雄蕊，再进行异花受粉，但是由于水稻花太小，一株水稻上有上百个花朵，想要大规模操作并不现实，所以想要给水稻做杂交其实是一件十分困难的事情。
而袁隆平院士之所以能把杂交水稻做成功，就是因为他偶然在田间发现了几株雄性不育的水稻，这种水稻的雄蕊发育不正常，无法自交产生果实，只能借助别的水稻花粉来授粉产生杂交种子，这种雄性不育的水稻可谓弥足珍贵，它可以免除人工去雄的繁杂操作，使得水稻杂交变成可能。找到雄性不育系说起来简单，但操作起来可谓相当艰难，要从数百万颗水稻里一一筛选，难度可想而知。
由于这种天然雄性不育的水稻十分稀少，想要异花授粉进行大规模制种还不现实，还需要扩大不育系的数量，所以袁隆平院士便提出了三系法，它们分别是不育系、保持系和恢复系。不育系就是指雄性不育的水稻，它只能作为母本，保持系是指性状和不育系相同，但花粉正常且能和不育系杂交，使其继续产生不育系的水稻，而恢复系是指具有优良性状且花粉正常，能够与不育系进行杂交，使其产生具有杂种优势种子的水稻，并且后代具有了可育性。
而保持系与恢复系水稻都是纯合子，所以他们通过自交便可获得，这就是三系法的基本原理，它可以将不同水稻的优良性状整合到一起，最终体现在杂交水稻上。但三系法也有它的局限性，不仅耗费资金更耗费时间来种植大量保持系，并且也限制了杂交组合的多样性，后来随着光温敏雄性不育系水稻的发现，袁隆平院士又提出了两系法杂交，去掉了三系法里的保持系，直接使用具有优良性状的父本恢复系与光温敏雄性不育系进行杂交，从而产生杂交水稻种子。
这是因为光温敏雄性不育系水稻的育型，是受到光照和温度的影响，我们可以通过改变这些条件来产生可育或不可育的水稻，从而实现光温敏雄性不育系的自身繁殖和杂交制种，使得杂交变得简单且组合也更多。1995年两系法的成功，也使得我国的水稻亩产上升了5%-10%左右，正是由于杂交水稻的成功，我国现在水稻的亩产量已经突破了1000公斤大关，2022年11月的第三代杂交水稻更是突破了亩产1500公斤的目标，这已经是1958年时候的4倍之多。
袁隆平院士不仅解决了我国数亿人口的吃饭问题，还将杂交水稻推广到了世界多国，造福了全世界人民，而这也是他给予我们最为珍贵的礼物。
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