鹤立鸡群一株稻
袁隆平说对他一生影响最大的是他的母亲，“母亲是知书达理、贤惠慈爱的人”。她是那个时候少有的知识女性，袁隆平最初学习英语就是由母亲教授的。
然而，让袁隆平感到无比痛惜和遗憾的是，母亲和父亲去世前，他都没能见上最后一面。父亲病重弥留之际，袁隆平正在三亚处于杂交水稻制种的攻关时刻，未能返家。母亲病危，他正在长沙做一个杂交水稻现场会的主持人，等到会议结束赶回安江时，在路上就得到了母亲过世的消息。
小学一年级时，袁隆平在汉口读书。6月份的时候老师带着去郊游，走到了一个私人办的园艺场，那里的花圃很漂亮，桃子结得满满的，葡萄一串串的。“第一次给我很深的印象，学农是这样的东西，所以这样才学农的。”他说。
而袁隆平真正深入农村是1952年土改，住到农户家里去。“现在可以说说我的真实想法，如果读小学的时候老师带我们去的不是那个园艺场，而是带我们到真正的农村，是这样又苦又脏又累又穷的地方，恐怕我就不会立志学农了。”袁隆平在他的口述自传中说道。
水稻是一种自花授粉作物。袁隆平早年间在学校教书时，学术界普遍认为，异花授粉的作物自交会出现退化现象，因而杂交会有优势现象；自花授粉的作物自交不会出现退化，那么杂交也就不会有优势。这样的说法具有相当大的迷惑性，但袁隆平感到这个说法有问题，因为它只是形式逻辑的推理，不是实验中得到的结果。
袁隆平倾向于认为杂交优势是生物间的普遍规律。1960年代初，他在田里面看到一株穗大粒多、很饱满的水稻。“我们叫鹤立鸡群一株稻，我好高兴啊！如获至宝，我就把它留下来了，第二年种下去。”那时候讲亩产可以上1000斤，袁隆平也在做着这个梦。然而，“鹤立鸡群一株稻”的后代却高的高，矮的矮，没有一株能够像原来那么好。
这让袁隆平很泄气，但也就是在这个时候，灵感突然间就来了。袁隆平想到，他选的那株鹤立鸡群的一定是杂交稻，否则不会出现性状分离。那么反过来说，杂交稻确实是具有优势的。
认准了这一条之后，袁隆平就没有动摇过。用他的话说，“上了船你就要划到对岸”。在很长的一段时间里，他像候鸟一样往返于湖南和海南之间，用空间换时间，让水稻在短时间内能多长几代，加快杂交稻研究的速度。通常情况下需要八年才能完成的杂交育种过程，他和助手们用三年就做完了。
袁隆平认为杂种优势不光在生物中有体现，在人的创造力上也有相似的规律。他擅长游泳，爱好小提琴，“有爱好，不但让你的世界更丰富，还可以在知识、文化、精神层面上相互‘杂交’，互相启发”。
独创“两系法”
1968年，动荡的岁月里出现过一次严重的毁苗案。袁隆平从南方带回的种子种在试验田里，刚刚长出小苗，就在一天夜里被人拔光了。袁隆平非常心痛，四处寻找，最后在一口井里打捞上来五棵幸存的幼苗。如果没有这五棵苗，他前面四年的工作就全部白干了。
他抢救的是雄性不育试验秧苗。当初袁隆平和助手们是下了很大力气才在数以万计的水稻里找出了一个雄性不育株。这种先天不育的株没有办法自己给自己授粉，因而可以异花授粉，从而让本是自花授粉的水稻实现杂交。
也就是在这个基础上，袁隆平提出了水稻三系的方法来培育杂交水稻。三系指的是雄性不育系、保持系和恢复系。实现所谓“三系配套”，就是要首先培育出水稻雄性不育系，然后用保持系让这个不育系繁殖下去，最后再用恢复系让不育系的育性得到恢复，产生杂种优势，用于生产。
后来他们在海南找到一个野生的雄性不育株，并命名为“野败”，这成了杂交水稻研究的一个突破口。他们把野败的不育基因导入栽培稻，进而培育出不育系，雄性不育株100%遗传。不过野败不育株在其他性状上并没有优势，所以后来全国的科技工作者筛选了很久，才找到合适的恢复系品种，终于在1973年实现三系配套成功。
三系法是从理论上容易得到的“经典的方法”，而后来袁隆平等人发展出的两系法，则完全是从田里面发现的独创办法。1973年，湖北省的农业技术员石明松在田里面发现了一种很特别的雄性不育株。它们在夏天时是雄性不育的，到了秋天就变得正常了。后来经过鉴定，这种水稻属于光敏不育型。
在夏天，这种水稻不育的时候，可以用其他水稻（也就是“恢复系”）给它授粉，生产杂交稻种子。到了秋天，它恢复正常了，可以自己繁殖，生产出下一代的不育系。这样，省去了保持系，只需要两系水稻就可以实现杂交水稻的生产了。
当然，说起来容易，做起来却遇到过各种困难，两系杂交稻经过了九年努力才取得成功，也就是1995年。
现在，研究人员们还在探索“一系法”，但进展缓慢。袁隆平认为，通过常规手段很难搞成一系，必须与分子生物学结合起来。“看起来就是要把那个基因从野生植物中克隆出来，然后导入水稻里才有可能成功。这有很长的路要走，不是那么简单的，但并不是不能实现。”