然而，当历史推进到20世纪50年代，孟德尔、摩尔根的遗传学说却被前苏联和我国的某些学术权威视为异端邪说，扣上了“资产阶级反动生物学理论”等帽子，受到有组织的批判。他们把孟德尔、摩尔根的学说斥为“反动的、唯心的”学说，某些人企图以这种非常手段巩固米丘林、李森科的绝对权威地位。
美国遗传学家摩尔根在孟德尔定律的基础上，发展了孟德尔的遗传学理论，创立了遗传的染色体和基因学说，从而获得了1933年度的诺贝尔生理学奖和医学奖。摩尔根的染色体和基因学说，被誉为20世纪遗传学的重大发展。
在这期间，袁隆平反复学习毛主席的《实践论》和《矛盾论》。他对毛主席关于“人的正确思想只能是来源于社会实践”的思想坚信不移，对几年来根据李森科学说在科学试验中进行无性杂交所产生的无性杂种不能遗传等现实问题，开始从理论和实践相结合上深入研究。他既研究米丘林、李森科，又研究孟德尔和摩尔根，同时研究达尔文、魏斯迈，并结合实践进行比较和分析，一切用实践去检验，决心闯出一条属于自己的路子。
奥地利遗传学家孟德尔提出遗传单位“因子”的新概念，阐明关于生物遗传的基本规律，即分离定律和自由组合定律，并且提出了一整套科学的杂交研究方法，把遗传学研究从单纯的观察推进到定量的计算分析，为近代遗传学奠定了基础。
袁隆平非常崇拜希腊的伟大哲学家苏格拉底。苏格拉底总是引导人们认识自我、追求智慧的生活，学会用自己的头脑思维，学会怀疑权威乃至教义。
于是，慢慢的，挑战权威与挑战传统观念的种子开始在袁隆平的心里滋长起来了。在袁隆平看来，科学是老老实实的学问，是就是是，非就是非，来不得半点马虎和虚假。对于自己的试验，袁隆平一直是抱着这样的观点进行的。面对从事多年的无性杂交试验得到这样的结果，袁隆平内心的痛楚无人能知，无人能感。可是，面对现实，他只好毅然抛弃了耕耘多年的成果，大胆地去探索新的路子。
同时，他也想到，我们中华民族是一个创新的民族，也是一个保守的民族。这种保守来自于对大自然的依赖，来自于传统观念的束缚。崇拜传统观念，依赖自然，便是这种保守思想的体现。然而，当年的青年知识分子袁隆平由于既努力学习科学理论知识，又重视科学实践，所以他总能够及时摆脱保守思想的束缚，闯出一条属于自己的路。他开始酝酿研究新的思想。于是，时刻用心观察身边的事物成了袁隆平每天的必修课。
东方魔稻之父袁隆平传1958年，袁隆平怀着喜悦的心情，将嫁接培育的那些特殊种子适时播种。可是，长出来的作物却令他非常失望：月光花与红薯嫁接结出的种子，长出来的依然是月光花，地下再也不见红薯的踪影。其他那些奇花异果也毫无二致。于是，袁隆平对自己搞的无性杂交研究开始动摇了，对于李森科遗传学说中的观点也产生了怀疑。他想，从遗传学的角度考察，他所进行的无性杂交试验，其变异性状不能遗传给后代，进行这样的试验，始终跳不出嫁接培养和环境影响的小圈子。他开始默默地问自己：进行这样的无性杂交试验，前途在哪里？
那是1960年的初春时节，袁隆平伫立在沅水洲头的一个橘园里，只见那橘树枝头开满了密密麻麻的小白花，一嘟噜一嘟噜的。看着诱人的小花，看着大好的长势，看着郁郁葱葱的枝叶，袁隆平有些陶醉了。他想，来年的橘子长势一定会好得令人兴奋。可他看到一位果农手里拿着一把剪刀，将许多小花连着枝条都剪掉了。他不解地问那果农：“老伯，你把那许多橘花都剪掉了，多可惜呀！”
在“大跃进”的声浪中，袁隆平的试验成果倍受赞扬。在全国跃进成果展览会上，有袁隆平科研成果的展台，记者蜂拥而至，全国多家报刊上也出现了袁隆平的名字。
“花长得太密了，难结果啊！”
这期间，袁隆平还在米丘林、李森科关于无性杂交理论的指导下，带领他的学生们进行了多种作物的无性杂交，培育出了一批又一批农作物新品种。比如，把西瓜嫁接在南瓜上，长出了西瓜不像西瓜、南瓜不像南瓜的一种新瓜；又比如，把西红柿嫁接在马铃薯上，地上结出了西红柿，地下长出了马铃薯……
老果农的话使袁隆平深受启发，他想到：橘树的花太密了难结果，而人生的目标太多了，同样难以实现啊！他进而想到，自己已到而立之年，该选准自己的拼搏目标和科研课题，再也不能东一榔头，西一棒槌了。从此，袁隆平开始寻找适合他自己的研究方向。
经过袁隆平的精心培植，月光花与红薯的嫁接果然长势良好。地下长出了红薯王，最大的一蔸重达13.5公斤；地上也结了硕大的种子。为此，黔阳地委在安江农校袁隆平的试验田里召开了现场会以资表彰，令安江农校的师生深受鼓舞。
在袁隆平看来，粮食作物是陆地上生态系统的主体，是人类赖以生存的基础；而水稻则是地球上最主要的粮食作物之一。在这个地球上，玉米种植面积数第一，水稻种植面积数第二。可以这样说，在日常生活中，人和稻米是须臾不可分的。从某种意义上说，是稻米养育了人类。
他们把月光花嫁接到红薯苗上后，嫁接苗很快成活了，发芽了。但要使其结籽儿，必须进行短日照处理。当年安江农校的试验条件非常差，没有遮光设备。不过这没有难倒志向满满的袁隆平，他将自己的床单和被单统统拿出来，用墨汁涂黑，充当遮光屏障。
因为有了这样的想法，就从这一年的春季开始，袁隆平选择了水稻纯系选育和人工杂交试验的科研课题，其试验场就设在学校分配给他的半亩自留地上。
20世纪50年代是苏联生物学家米丘林、李森科学说在中国盛行的年代。袁隆平作为遗传学教师，带领学生们按照这两位生物学家的学说进行试验。开头，他们选择红薯进行无性杂交，把月光花嫁接在红薯上，以期得到一个无性杂种，那就是要它上面结籽儿，可以进行种子繁殖，以节省大量种子薯；地下结红薯，可提高单位面积产量。
从此，袁隆平踏上了一条崎岖的探索之路。