1964年开始研究杂交水稻，1973年实现三系配套，1974年育成第一个杂交水稻强优组合南优2号，1975年研制成功杂交水稻制种技术，从而为大面积推广杂交水稻奠定了基础。1985年提出杂交水稻育种的战略设想，为杂交水稻的进一步发展指明了方向。1987年任863计划两系杂交稻专题的责任专家，1995年研制成功两系杂交水稻，1997年提出超级杂交稻育种技术路线，2000年实现了农业部制定的中国超级稻育种的第一期目标，2004年提前一年实现了超级稻第二期目标。先后获得国家特等发明奖、首届最高科学技术奖等多项国内奖项和联合国科学奖沃尔夫奖、世界粮食奖等11项国际大奖。出版中英文专著6部，发表论文60余篇。 毕业后，一直从事农业教育及杂交水稻研究。1971年至今任湖南农业科学院研究员，并任湖南省政协副主席全国政协常委，国家杂交水稻工程技术研究中心主任。