糧食安全是維繫社會穩定的壓艙石， 是國家安全的重要基礎， 中國人的飯碗任何時候都要牢牢端在自己手上。 如何用世界8%的耕地， 養活世界20%的人口？水稻是我國主要糧食作物， 產量事關糧食安全， 而育種創新正是糧食安全的重要保障。 2017年度國家自然科學獎一等獎授予中國科學院“水稻高產優質性狀形成的分子機理及品種設計”專案， 該專案從分子層面解決了水稻產量與品質相統一的難題， 培育出高產優質的水稻新品種。
現代育種技術， 也就是雜交水稻技術為糧食增產和品質改良做出了巨大貢獻。 然而， 面對日益增長的糧食需求， 迫切需要更加高效和精准的育種技術， 比如通過分子層面進行水稻品種設計的定向改良。 從水稻的產量三要素， 即穗數、粒數、粒重， 到蒸煮品質三要素——膠稠度、直鏈澱粉含量、糊化溫度， 進行全面優化， 既重視產量，
專案第三完成人 中國農業科學院中國水稻研究所 錢前：這是一個不只是我們中國， 也是世界上長期困擾的難題， 就一般高產不優質， 優質不高產。 尤其（控制水稻）品質是25個基因， 25個基因在這裡面是肉眼看不出來的。
經過20年攻關， 科學家們圍繞 “水稻理想株型與品質形成的分子機理” 這一核心科學問題， 創建了直接利用自然品種材料進行複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， 從水稻4萬多個基因中， 找到了影響理想株型形成的關鍵基因IPA1， 使帶有半矮稈基因的現有高產品種的產量進一步提高。
項目第二完成人 中國科學院上海生科院植生生態所 韓斌院士：解決了這個株型影響控制產量性狀的一個最主要的科學問題。 過去這個株型的改變對產量影響非常大， 能不能找到一個最好的理想株型， 這個關鍵基因， 或者叫關鍵因數， 最後通過利用這個基因資源， 在育種上能夠提高水稻的產量， 能夠用分子設計的手段提高產量， 同時又能兼顧品質的品質， 因為有的時候這個產量提高了， 可能品質會下降。
截至2017年， 該項目的研究成果在國際權威學術刊物上共發表論文120多篇， 累計影響因數大於1000， 被SCI引用8000餘次， 其中8篇代表性論文引用超過2300次。 《自然遺傳學》（Nature Genetics）雜誌高度評價說：理想植株在育種中可以與其他基因（其他高產基因、抗性基因）聚合， 產生更加高產的水稻品種。 通過提高IPA1的水準改良水稻株型具有提高水稻產量的潛力。《科學》雜誌新聞欄目則認為：該研究發現了推進水稻產量提高的遺傳學基礎。該項目的研究成果是“綠色革命”的新突破，為“新綠色革命”奠定了重要的理論基礎。
專案第一完成人 中國科學院遺傳與發育生物學研究所 李家洋院士：我們在水稻上所研究獲得的這些知識，今後都可以利用到其他的主要農作物上去，這種技術的提升，能夠使我們用更少的土地生產出更多更好的糧食出來，從而確保我們國家的糧食安全，或者說對世界的糧食生產都有貢獻。
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通過提高IPA1的水準改良水稻株型具有提高水稻產量的潛力。《科學》雜誌新聞欄目則認為：該研究發現了推進水稻產量提高的遺傳學基礎。該項目的研究成果是“綠色革命”的新突破，為“新綠色革命”奠定了重要的理論基礎。專案第一完成人 中國科學院遺傳與發育生物學研究所 李家洋院士：我們在水稻上所研究獲得的這些知識，今後都可以利用到其他的主要農作物上去，這種技術的提升，能夠使我們用更少的土地生產出更多更好的糧食出來，從而確保我們國家的糧食安全，或者說對世界的糧食生產都有貢獻。
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