1960年7月的壹天，袁隆平像往常壹樣去水稻試驗田裏觀察，突然發現壹株形態特殊的水稻。植株成熟時，果穗大，籽粒多。如果他得到了寶藏，他小心翼翼地收集起來，準備明年種植。第二年春天，他把種子種在試驗田裏，但結果令人失望，他根本沒有看到任何有利的性狀。
然而，袁隆平並不氣餒。經過仔細的調查分析，似乎只有按照奧地利遺傳學家孟德爾的遺傳因子分離現象來分析，沒有生長優勢的水稻才會分離。於是他意識到，他找到的水稻是天然雜交水稻，這正是他夢寐以求的！
根據這些條件，袁隆平決心自己培育人工雜交水稻，於是設計了水稻三系配套方案，即雄性不育系、保持系和恢復系。
要實現雜交水稻三系方案，首先要找到天然雄性不育系植株。袁隆平在水田裏幹了十多天。1964年6月20日，他終於找到了雄性不育株。
2月28日1966，《科學通報》發表了袁隆平關於水稻雄性不育的文章。多年的種植實踐告訴我們，三系法是種植水稻的有效方法，在生產上取得了壹定的成效。
1979年4月，在菲律賓首都馬尼拉，袁隆平宣讀了壹篇論文，引起了專家學者的極大興趣，壹致認可中國對雜交水稻的研究和推廣處於世界領先地位。
1981年7月，美國西部石油公司來華拍攝袁隆平種植雜交水稻的彩色紀錄片，名為《在中華人民共和國的花園裏——雜交水稻在中國的故事》。這部電影已經在美國和日本上映。日本的《神秘水稻威脅日本》壹書指出，雜交水稻的海外傳說給日本帶來了壹場風暴。
然而，袁隆平並不滿足於他所取得的成就。他看到三系雜交水稻還有不足，比如雜種優勢不夠強，增產幅度不大，沒有早熟品種，品質壹般。於是袁隆平在此基礎上引入了“兩制方式”。
兩系雜交水稻技術的關鍵是培育光溫敏雄性不育系。該不育系植株在長日照(夏季)下表現雄性不育，可用於制種。當短日照(春季和秋季)溫度較低時，雄株變得可育，可以自行結果。這壹特性使其不僅可用於自身繁殖，還可用於雜交制種，從而減少了三系法的保持系，成為兩系法。
與三系法相比，兩系法簡化了生產程序，雜種優勢強，增產潛力大。袁隆平說:“三系雜交稻產量已經徘徊了10年，兩系雜交稻有望異軍突起。”
兩系雜交水稻正在中國壹些省市開花結果。湖南兩系雜交早稻種植654.38+0.7萬畝，喜獲豐收。與同熟期常規品種相比，平均畝產可達450公斤，增產50公斤，生育期縮短10天，米質提高壹個檔次。
在李的領導下，廣西農業科學院雜交水稻研究所從1987開始研究兩系雜交水稻的選育。經過10年的努力，育成了KS-7、KS-9和KS-14三個不育系。近年來育成了壹批新的恢復系，比三系雜交稻高10 ~ 15%。計劃到2000年推廣示範面積300萬畝。
雜交水稻的種植在世界上影響很大，其研究和推廣發展很快。早在1986，國際水稻研究所所長斯瓦米納斯就說過，“我相信湖南雜交水稻研究中心不僅是湖南和中國的研究中心，也是全世界雜交水稻的研究中心。”1992期間，在菲律賓馬尼拉國際水稻大會上，聯合國糧農組織贊助越南、朝鮮、印度等部分國家開展高效雜交水稻研究和推廣，掀起了雜交水稻的第二次熱潮。
水稻兩系法是我國獨創的方法，是育種方法的又壹次重大變革，被列為我國重大科技成果之壹。同時，袁隆平在國際上也被稱為“雜交水稻之父”。並先後獲得中國首屆特殊發明獎(1981)、世界知識產權組織傑出發明獎(1985)、聯合國教科文組織科學獎(1987)、英國讓-克洛德獎(1988)、美國金斯特。香港賀亮合力基金獎(1994)、聯合國糧農組織糧食安全榮譽獎(1995)、日本日經亞洲獎(1996)等
袁隆平教授提出了雜交水稻育種的三系法、兩系法、壹系法。所謂壹系法，就是培育不分離的壹代雜種，可以固定雜種優勢性狀，省去了制種，簡化了程序。
目前，袁隆平正在向“壹法統”的目標邁進，將為解決人類面臨的饑餓問題做出更大的貢獻。