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1985年至1987年，我国粮食产量出现了徘徊，与1984年相比，3年累计减产487.5亿公斤，而同期人口累计增长4895万人。面对当时的困难，在中国科学院全力支持下，李振声带领中科院农业专家组通过3个月调查研究，提出了在黄淮海地区进行中低产田治理、打破粮食生产徘徊的建议。在时任中国科学院院长周光召的大力支持下，李振声带领本院25个研究所的400名科技人员投入冀、鲁、豫、皖4省的农业主战场，与地方政府联合，与兄弟单位合作，开展了大规模中低产田治理工作。
早在1965年和1966年，中国科学院就在河南封丘县和山东禹城县（现为禹城市）创设了两个10万亩以上的旱涝碱综合治理试验区。1987年9月到11月，担任中科院副院长不久的李振声分别到两个试验区考察，认为两个试验区的大量科技成果可以向外围面上推广，为国家农业发展作出贡献。这个想法得到山东、河南、河北、安徽4省领导的支持。
1988年1月初，中科院院长周光召和孙鸿烈、李振声、胡启恒向时任国务院副总理的田纪云作了汇报。田纪云同意中国科学院和有关省合作，将中国科学院的科技成果向面上推广。1月15日至18日，周光召院长主持在北京召开了“黄淮海平原中低产地区综合治理开发工作会议”，决定将工作区划分为山东、河南、河北沧州和安徽淮北4片，以山东、河南为重点。
▎李振声院士
山东片的工作是以禹城试验区为重点展开的。禹城试验区包括14万亩盐碱地治理和北丘洼、沙河洼、辛店洼的治理，总称为“一片三洼”。1987年11月，李振声考察禹城试验区后，认为“一片三洼”代表黄淮海平原主要低产田类型，创造的经验特别宝贵。1988年2月26日至29日，中国科学院和山东省德州地区联合举行“科学技术与生产见面会”，李振声在会上作动员讲话。中国科学院24个研究所和4个职能局在会上介绍了251项技术成果，同有关13个县（市）领导、乡镇干部和农民专业户600多人交流和对接。在李振声的倡导下，3月8日，时任山东省委副书记陆懋曾、副省长马忠臣和李振声一起，参加在禹城辛店洼的农业开发万人劳动大会战，下午由山东省和中科院召集参加会战的地、县两级一把手开会，作了进一步部署。会后参加山东片工作的24个研究所的300多名科技人员，从八个方面将工作全面展开。
中科院在黄淮海平原围绕治理中低产田和发展农业生产的联合攻关，在短短几年内取得显著成效。在工作的重点地区，即原来的重灾低产区的鲁西北、豫北、皖北和河北沧州的8个地市，1993年粮食总产净增56亿公斤，年平均增长5.81%；而黄淮海平原全区域年平均增长3.83%，全国同期年平均增长只有1.28%。中科院的示范基地和成果推广不但在8个地市产生了巨大的经济效益，而且为全国农业综合开发的全面展开起到了引路和带动作用，为结束20世纪80年代后期农业徘徊、推动90年代前期的快速发展，以至到1998年全国粮食上到5000亿公斤的台阶，提供了重要的技术支持和丰富的技术经验。
“黄淮海战役”不仅为促进我国粮食增产发挥了带动作用，而且在中国科学院成为广为传颂的“黄淮海精神”，其实质就是科技人员艰苦奋斗的献身精神、协作攻关的团队精神、深入实际的务实精神、持之以恒的科学精神。
1986年6月，国务院总理李鹏、国务委员陈俊生和9个部委领导同志视察了禹城试验区。1988年7月27日，国务院作出了“关于表彰奖励参加黄淮海平原农业开发实验的科技人员的决定”。中国科学院21位同志分获一级奖、二级奖和荣誉奖，其中一级奖获得者应国务院邀请，到北戴河休假，并受到党和国家领导人的接见。
1999年起，我国粮食产量出现了连续5年下滑的情况。在这之前，李振声在一些场合就谈过粮食产量下滑的问题，但未引起人们的重视。2004年，李振声在中国科学人文论坛上发表了题为《粮食恢复性生产，时不我待》的演讲，引起了各方面的关注。“这次人文论坛我觉得是个机会，就做了一些准备。发现问题确实严重，从1998年的10245亿斤，到2003年已经下降到8613亿斤，5年减少了1632亿斤；人均粮食从821斤下降到667斤，相当于20世纪80年代初的水平，后退了20年。我就如实地讲了出去，引起了各方面的重视。”当时，李振声在演讲中分析了减产的原因，发现70%以上的因素是粮食播种面积的减少，不到30%的因素是粮食单产的下降。即政策因素起了主导作用，因此他提出争取3年内实现粮食恢复性增长的建议。从后来实施的情况看，由于中央采取了有力的支农措施，连续多年实现了恢复性增长，2004年恢复到9389亿斤，2005年恢复到9680亿斤，2006年达到9949亿斤，接近1万亿斤。
2005年4月，李振声在博鳌论坛上又有一个发言，广受世人关注。原来，在1994年，美国农业和环境问题专家莱斯特·布朗在《世界观察》上撰文提出了“谁来养活中国”的问题。他的结论是：中国到2030年，若人均粮食消费水平按400公斤计，进口粮食将达到3.78亿吨。而世界粮食出口总量不过2亿多吨。到那时，不仅中国养活不了中国，世界也不能养活中国。
李振声在博鳌论坛上的发言是对10年前布朗“谁来养活中国”论调的回应。“布朗‘谁来养活中国’的质疑引起了很大的轰动，当时我认为这对我国的农业发展有警示作用，应该重视，但对一些推论和预测的情况我也有不同的看法。”
当年，博鳌论坛圆桌会议的主题是“中国和平崛起与亚洲的新角色”。当时，应邀出席会议的李振声想到要谈和平崛起，不能避开中国的粮食问题，那就必须对布朗提出的“谁来养活中国”的问题做出回答。在消化和提取了布朗的主要论据和论点之后，李振声分析我国近15年的有关数据，与布朗预测的情况进行对比，结果发现布朗预测的情况与中国的实际不符，于是决定作回应性发言。
李振声激动地说：“我们对比的结果是，布朗的推论不正确，不符合中国实际！第一，人口增长速度比他预计的慢了三分之一，布朗预计后40年人口年平均增长1200万，而2003年我国人口实际增长只有761万；第二，人均耕地减少的速度不像布朗预计的那样严重，因为通过遥感测定我国耕地面积比原来公布的传统数字多出了36.9%；第三，我国粮食15年合计进出口基本持平，净进口量只有879.4亿斤，相当于总消费量的0.6%，微不足道！”
站在演讲台上，李振声信心百倍地告诉世界：“中国人能养活自己！现在如此，将来我们相信凭着中国正确的政策和科技与经济的发展，也必然能够自己养活自己！”台下随即响起雷鸣般的掌声。
当李振声怀着成功、激动的心情从海南飞回北京的时候，他在机场看到的是臂缠黑纱的女儿——相濡以沫几十年的老伴，在他参加博鳌论坛的当天去世了。但是李振声说：“粮食生产是国民经济永恒的主题，这个思想任何时候都不能变。中国的农民是很讲实惠的。要让他们尝到甜头，他们才会安心种粮。国家政策的稳定支持是最重要的。我做了我力所能及的事情，老伴会理解的！”
2005年12月15日，联合国世界粮食计划署在北京正式宣布了将于2005年底停止对华粮食援助，其理由是：中国政府在解决贫困人口温饱方面已经取得巨大成果，不再需要联合国的援助了。铁的事实证明我们中国人完全能够自己养活自己，这是中国的无上骄傲。
“民以食为天，农业是国民经济发展的基础，粮食是基础的基础。”李振声认为：确保粮食生产稳定增长，一要靠认真贯彻中央支农政策措施，切实调动农民种粮的积极性；二要靠尽快恢复可能的粮食播种面积；三要靠加大对提高粮食单产有关措施的支持力度。