糧食安全是維系社會穩(wěn)定的壓艙石，是國家安全的重要基礎(chǔ)，中國人的飯碗任何時(shí)候都要牢牢端在自己手上。如何用世界8%的耕地，養(yǎng)活世界20%的人口？水稻是我國主要糧食作物，產(chǎn)量事關(guān)糧食安全，而育種創(chuàng)新正是糧食安全的重要保障。2017年度國家自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)授予中國科學(xué)院“水稻高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)性狀形成的分子機(jī)理及品種設(shè)計(jì)”項(xiàng)目，該項(xiàng)目從分子層面解決了水稻產(chǎn)量與品質(zhì)相統(tǒng)一的難題，培育出高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的水稻新品種。

現(xiàn)代育種技術(shù)，也就是雜交水稻技術(shù)為糧食增產(chǎn)和品質(zhì)改良做出了巨大貢獻(xiàn)。然而，面對日益增長的糧食需求，迫切需要更加高效和精準(zhǔn)的育種技術(shù)，比如通過分子層面進(jìn)行水稻品種設(shè)計(jì)的定向改良。從水稻的產(chǎn)量三要素，即穗數(shù)、粒數(shù)、粒重，到蒸煮品質(zhì)三要素——膠稠度、直鏈淀粉含量、糊化溫度，進(jìn)行全面優(yōu)化，既重視產(chǎn)量，也看重口感。

項(xiàng)目第三完成人 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院中國水稻研究所 錢前：這是一個(gè)不只是我們中國，也是世界上長期困擾的難題，就一般高產(chǎn)不優(yōu)質(zhì)，優(yōu)質(zhì)不高產(chǎn)。尤其（控制水稻）品質(zhì)是25個(gè)基因，25個(gè)基因在這里面是肉眼看不出來的。

經(jīng)過20年攻關(guān)，科學(xué)家們圍繞 “水稻理想株型與品質(zhì)形成的分子機(jī)理” 這一核心科學(xué)問題，創(chuàng)建了直接利用自然品種材料進(jìn)行復(fù)雜性狀遺傳解析的新方法，揭示了水稻理想株型形成的分子基礎(chǔ)，從水稻4萬多個(gè)基因中，找到了影響理想株型形成的關(guān)鍵基因IPA1，使帶有半矮稈基因的現(xiàn)有高產(chǎn)品種的產(chǎn)量進(jìn)一步提高。同時(shí)對影響水稻口感的基因進(jìn)行精細(xì)調(diào)控，雜交培育了“嘉優(yōu)中科”等一系列高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)新品種，連續(xù)兩年萬畝示范平均產(chǎn)量比當(dāng)?shù)刂髟云贩N增產(chǎn)20%以上。

項(xiàng)目第二完成人 中國科學(xué)院上海生科院植生生態(tài)所 韓斌院士：解決了這個(gè)株型影響控制產(chǎn)量性狀的一個(gè)最主要的科學(xué)問題。過去這個(gè)株型的改變對產(chǎn)量影響非常大，能不能找到一個(gè)最好的理想株型，這個(gè)關(guān)鍵基因，或者叫關(guān)鍵因子，最后通過利用這個(gè)基因資源，在育種上能夠提高水稻的產(chǎn)量，能夠用分子設(shè)計(jì)的手段提高產(chǎn)量，同時(shí)又能兼顧品質(zhì)的質(zhì)量，因?yàn)橛械臅r(shí)候這個(gè)產(chǎn)量提高了，可能品質(zhì)會下降。