“路漫漫其修远兮，吾将上下而求索！”袁隆平把“三系”配套的设想变为现实，应用于生产，经过多少艰难险阻，走过多少坎坷之路，突破了一道又一道难关！
开突破口
从那蔸打破神秘的雄性不育株的发现，至1970年已整整6年了。6年来，袁隆平带领助手先后用1000多个品种，做了3000多个杂交组合的试验，没有培育出一个不育株率和不育度都达100％的雄性不育系来。
怎样才能突破目前的徘徊局面呢？难道是由于试验材料的局限吗？当他就这个问题联想到遗传学中关于杂交亲本亲缘关系远近对杂交后代影响的有关理论，使他得到启发。回顾6年来的所有试验材料，尽管品种数量逾千，但都系栽培稻品种，从地理环境到生物学特性，其亲缘关系都还是比较近的。倘若再把杂交材料的亲缘关系拉大，用一种远缘的野生稻与栽培稻进行杂交，效果可能会更好些？
于是，他迅速调整了研究方案，在试验材料的选择上，跳出栽培稻的小圈子，提出了用“远缘的野生稻与栽培稻进行杂交”的新设想，以求创造新的不育材料，达到突破徘徊局面的目的。
一种新的构想、新的希望从袁隆平脑海中涌现出来：寻找野生稻！他把这个想法告诉了助手，并详细地向他们讲解野生稻的发源地、特征特性以及走远缘杂交道路的道理。
1970年秋，袁隆平带领助手李必湖、尹华奇来到海南崖县南红农场，继续进行研究试验，向该场技术员与工人调查野生稻的分布情况，得到了他们的大力支持。11月23日上午，该场技术员冯克珊带李必湖在南红农场与三亚机场公路的铁路桥边的水坑中，找到了一片约0.02公顷面积的普通野生稻。因当时正值野生稻开花之际，生殖性状极易识别，加之李必湖对水稻雄性不育株有很深的感性认识，他像当年导师袁隆平寻找水稻天然雄性不育株一样，在野生稻群中一株一株地仔细观察寻找。奇迹终于出现了！就在他们找到野生稻之后20分钟左右，李必湖和冯克珊发现3个雄花异常的野生稻穗，其花药细瘦呈火箭形，色浅呈水渍状，不开裂散粉。他俩惊喜交加，立即走近野生稻雄花异常稻株，作进一步的观察和鉴定，发现这3个稻穗生长在同一个稻蔸上。由此初步推断为一粒种子成长起来的不同分蘖。除这3个稻穗以外，还有大量的匍匐于水面生长的后生分蘖。
为了弄清这蔸野生稻不育株产生的原因及其研究利用价值，他们将它连根拔起，搬回试验基地栽培，采集花药进行镜检，观察到其中含有大量各种不规则形状的碘败花粉粒。袁隆平经过仔细观察、反复辨认，高兴得喊起来：“妙！妙！野生稻！这是一株千真万确的雄花败育的天然野生稻啊！”当即把它命名为“野败”。
他们像母亲哺育婴儿般地培育这蔸“野败”不育株。11月24日，李必湖即用当时试验田中仅有的一个正处抽穗末期的籼稻品种广矮3784与“野败”杂交，连续4天，共杂交8个组合，65朵小花，后因遭受风雀之害，只得了3粒种子。1971年元月，他们又采用无性分蘖繁殖的方法，发展到46株。
尔后的研究证明，“野败”是一株难能可贵的、不可多得的野生稻与栽培稻的天然杂交第一代，其植物学特征和生物学特性与普通野生稻类同，惟不育性状受胞质胞核不育基因控制，一般栽培稻85％以上的品种为其保持系，15％以下的品种为其恢复系。
“山穷水尽疑无路，柳暗花明又一村”。“野败”的发现为杂交稻“三系”配套打开了突破口，突破了多年来停滞不前的徘徊局面，给杂交稻研究带来了新的希望。正如袁隆平先生谈到发现“野败”的功绩时所论述的：“有人讲李必湖等发现‘野败’是靠运气，这里有一定的偶然性，但必然性往往寓于偶然性之中。一是李必湖是有心人，是专门来找野生稻的；二是他有这方面的专业知识。‘世有伯乐，然后有千里马’。当时全国研究水稻雄性不育性时间比较长的，只有李必湖、尹华奇和我，所以宝贵的材料只要触到我们手里，就能一眼识破。别人即使身在宝山，也不见得识宝。这就是李必湖发现‘野败’的必然性。”
1972年，袁隆平在《利用野败选育水稻不育系的进展》一文中写道，“用以前的材料与方法，采用筛选法和人工制造法，是很难获得保持系的，至少我们感到前景渺茫。惟‘野败’表现与其他不育材料不同，真是异军突起，别开生面，给试验带来了很大的起色！”
首克配套关
“野败”的发现固然是一个重要转折，但袁隆平深深懂得，要把“野败”转育成“不育系”，进而实现“三系”配套，直到应用于大田生产，这中间还有一道又一道的难关。因为“野败”不育株除不育性状外，其他性状基本上与普通野生稻相同，在生产上无直接利用价值，必须进行精心的转育工作，才能把“野败”的不育基因转入栽培稻，进而培育出生产上所需要的“不育系”、“保持系”和“恢复系”来，实现“三系”配套。
完成“三系”配套，技术难度是很大的。师生3人是将“野败”这一最新材料封闭起来，关门研究，还是发动更多的科技人员协作攻关呢？
把科研成果当作全社会所有的袁隆平，在这个重大的原则问题上毫不含糊，及时地、毫无保留地向全国育种专家和技术人员报告了他们的最新发现，又慷慨无私地把辛勤培育的宝贵“野败”材料奉献出来，分送给全国有关单位进行研究，协作攻关。在很短的时间内，来自全国几十个科研单位的逾百名科研人员，使用上千个品种，与“野败”进行了上万个组合的回交转育。湖南的袁隆平、周坤炉等育出了“二九南1号”、“威20”不育系和保持系；江西的颜龙安等育出了“珍汕97”不育系和保持系；福建的杨聚宝等育出了“威41”不育系和保持系！
袁隆平1971年春无偿奉献出来的珍贵“野败”材料已经成为全国农业科学工作者共同战斗的连心纽带，大大加快了杂交水稻的研究进程。经过一年多的协作攻关，到1972年就已选育出了一批不育系和保持系。
1972年3月，杂交稻被国家科委列为全国重点科研项目。随后，由中国农科院与湖南省农科院牵头，成立了全国性的科研协作组。同年9月，在湖南长沙召开了第一次全国杂交水稻科研协作会，形成了全国范围的攻关协作网。许多农业科研机构、大专院校的专业力量，分担了杂交稻的基础理论研究，他们同育种工作者紧密配合，对水稻“三系”和杂交组合，进行细胞学、遗传学、生理生态学等方面的研究，紧密配合了协作攻关。
1973年，在突破了“不育系”和“保持系”的基础上，广大科技人员广泛选用长江流域、华南、东南亚、非洲、美洲、欧洲等地1000多个品种，进行测交筛选，找到了100多个具有恢复能力的品种。袁隆平、张先程等率先在东南亚品种中，找到了一批优势强、花药发达、花粉量大、恢复度在90％以上的“恢复系”。
1973年10月，袁隆平在中国苏州召开的水稻科研会议上，发表了《利用野败选育三系的进展》的论文，正式宣告我国籼型杂交水稻“三系”配套成功！原来有人预言：“三系三系，三代人也搞不成器！”而事实上，不是三代人，而是在短短3年时间内（就大上马而言）“三系”就配套成功了。
袁隆平的愿望终于实现了！水稻“三系”配套浸透着他10年心血，饱含着国内众多科研工作者的智慧和辛劳，在党和人民的期盼中终于诞生了！它的诞生，预示着我国在世界上率先应用水稻杂种优势的时刻即将到来。
再越优势关
“自花授粉的水稻有没有杂种优势？”这个问题自袁隆平提出水稻的雄性不育性研究课题之日起，一直是理论界争论的焦点，也是关系到杂交水稻这项研究有没有前途的一个关键问题。
经典遗传学认为：“自花授粉作物，自交不退化，因而杂交无优势。”不少常规育种专家断言：“这项试验没有前途。”
“实践是检验真理的惟一标准”，袁隆平最尊重“实践”的权威，有三件事对他启发特别大：一是自己早年在进行水稻品种间人工杂交时，杂种第一代有杂种优势现象；二是1960年发现的“天然杂交稻”株已经表现出了明显的杂种优势；三是糯稻田中的“公禾”就是天然的籼粳杂种，都表现了杂种优势。这些，都是自然界反复出现的事实啊，为什么有些人却视而不见呢？
袁隆平决心用实践来回答理论界的这场争论。
1972年秋，袁隆平的助手罗孝和搞了一丘称之为“三超杂种”（产量要超过父本、母本和对照品种）的杂种优势试验田，因为生长特别旺盛，引起了人们的极大兴趣，寄予了很大希望。可是收获时，稻谷产量与对照品种湘矮早4号持平，而稻草却增加1倍。反对者又以此为把柄，振振有词地说：“水稻即使有杂种优势，也只表现在营养生长上，主要表现在稻草上，而不在稻谷上。可人要吃饭，不能吃草呀，生产上没有价值！”这些议论，把主持试验的罗孝和搞得有点心灰意冷，抬不起头。
袁隆平却冷静地分析了这次试验结果，很快透过现象抓住了事物的本质。他满怀信心对助手们说：“这次试验，表面上看是失败了，但实质上却孕育着极大的成功。有无优势是杂交稻研究有没有前途的关键，稻草的成倍增长充分显示了杂交优势在水稻这个自花授粉作物上的客观存在。至于优势朝着哪个方向发展，朝稻草还是朝稻谷发展，则是属于技术上的和第二位的问题。这次稻草增产了，我们可以吸取教训，改进组合，下次优势不就朝着稻谷方面发展了吗？”这一番精辟辩证的分析，使助手罗孝和的心又热乎了起来。
1973年春，袁隆平在海南岛亲自配制了10多公斤杂交稻种，分给他的助手试种。这年秋季，在湖南省农科院0.08公顷试验田里，种下了袁隆平配制的种子，虽然只中耕追肥各一次，可每667平方米产量高达505公斤。
杂交稻的优势，就这样初露锋芒了。第二年，袁隆平扩大了试验，各点都取得了显著效果。在同等条件下，一般每667平方米增产稻谷50～100公斤，比当地优良品种增产20％左右。常规良种的草谷比为1：1，杂交稻则为1：1.4，杂交优势很大程度发挥到稻谷上来了。
1974年，袁隆平率先育成了中国第一个强优势组合“南优2号”，在安江农校试种，中稻每667平方米产量达628公斤，作双季晚稻1.33公顷，每667平方米产量511公斤。不久，杂交早稻威优35也相继问世。至此，这场持之已久的“杂交稻有没有优势”的理论之争，在实践的基础上算基本结束，闯过了杂交稻配组的“优势关”。
三破“制种低产关”
现在“三系”已经配套，又过了高产优势关，但袁隆平最初制种试验田的产量很低，每667平方米只有5.5公斤。提高制种产量又成为杂交稻能否大面积推广的一道难关。此关不破，杂交稻仍无法大面积推广。
当时曾经有人断言：“水稻是自花授粉作物，花粉量少，花粉寿命短，柱头很小，且多数品种不外露，每日开花时间短，这一系列不利于异花授粉的特征特性，注定了杂交水稻过不了制种高产关，即使‘三系’配了套，又破了高产优势关，也不能在大面积生产上应用。”
袁隆平认真研究了“制种低产者”提出的问题，用辩证唯物主义的观点进行一分为二的分析。他认为：水稻的上述特征特性，有不利于异花传粉的一面，但也有有利的一面。例如水稻是开颖授粉、花粉轻、小而光滑，裂药时几乎全部散出，借助风力可传到一定距离（据测定可达40米）。这些保留下来的风媒传粉的特征特性，正是攻克制种低产难关的前提。另外，就单个花药和稻穗来看，水稻的花粉数量确实比玉米和高粱少，但水稻的总颖花多，就单位面积上可分布的花粉量来看，差异并不大。据调查测定，南优2号父本，平均每个花药有600粒左右的花粉，按制种田每667平方米产父本150公斤估算，每667平方米稻田的花粉粒约有300亿个，以10天散粉时间计，在散粉均匀的条件下，则每天每10平方厘米面积上的花粉密度可达5000粒左右，完全可以满足母本柱头受精的要求。
袁隆平通过分析后认为：“影响制种产量的关键因素并非花器和开花习性，而是父母本花期能否相遇，花粉能否均匀散落在母本柱头上的问题。”
由于矛盾抓得准，袁隆平从1973年冬开始，就在海南岛探索制种高产规律，亲自观察父母本开花习性，寻找叶龄与花期的相互关系，推算适宜播种期；采取父母本分期播种、调节花期、割叶剥苞、喷射“920”、人工辅助授粉等行之有效的综合性措施，提高了结实率。1975年春，湖南省协作组的1.8公顷制种田，每667平方米产量上升到29公斤，其中高产丘超过了50公斤关。袁隆平又系统地总结了这期间制种攻关的实践经验，写出了《杂交水稻制种与高产的关键技术》这篇重要论文，有力地指导了当时全国的杂交水稻制种。
1975年冬，湖南出现了干军万马下海南的局面，共制种2200公顷，袁隆平担任技术总顾问。由于措施得力，第一次大面积制种获得成功，突破了省委规定的产量指标。其中，衡阳地区制种队533.3公顷制种田，每667平方米产量达55公斤。不少县制种队出现了每667平方米产量150公斤以上的高产丘块。这次战役，不仅为1976年在全国大面积试种推广杂交稻生产了大量种子，更重要的是创造和积累了制种高产经验，攻破了我国大面积推广杂交稻的又一道难关，为在全国大面积推广杂交稻作好了种子、人才、栽培配套技术等各方面的充分准备。
