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)獎一等獎授予中國科學(xué)院“水稻高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)性狀形成的分子機理及品種設(shè)計”項目，該項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。然而,，面對日益增長的糧食需求,，迫切需要更加高效和精準的育種技術(shù)，比如通過分子層面進行水稻品種設(shè)計的定向改良,。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，進行全面優(yōu)化,，既重視產(chǎn)量,，也看重口感。

項目第三完成人 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個基因,，25個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)量進一步提高,。同時對影響水稻口感的基因進行精細調(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?shù)刂髟云贩N增產(chǎn)20%以上,。

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