周光宇是植物“分子”育种的奠基人
1957王英来老师为了弥补生物化学研究所微生物专业人才的缺口，争取到了周光宇老师的工作。她到生物化学研究所后，充分利用生物化学理论和技术指导发酵生产研究的探索。用了不到一年的时间完成了“亚甲基琥珀酸”的发酵研究。然后，她通过查阅国外文献，调查国内“谷氨酸发酵”(味精)的现状，发现当时的日本是用谷氨酸发酵生产味精，成本低，在国际市场上有相当的竞争力。当时我国味精的生产仍然是用盐酸水解面筋，不仅生产成本高，产量低，而且劳动条件特别差。由于工人长期接触盐酸气体，健康受到很大威胁，尤其是中国的“佛手”牌味精在国际市场上将失去优势。当时在中国大跃进的形势下，如何解决“饭多”的问题？周光宇决定开展“谷氨酸发酵”的研究。发酵没有菌株时，她与北大生物系合作，动员学生采集样品分离菌株，建立谷氨酸定性分析方法，通过大量的菌株筛选，获得用于发酵实验的菌株。她与来自上海楚天味精厂和上海轻工业研究所的研究人员组织了合作研究。通过对发酵条件的艰苦研究，建立了发酵液中谷氨酸的定性定量分析和发酵液中谷氨酸的分离技术。
当时她的研究获得了当时世界上最高水平的摇瓶谷氨酸产量，标志着我国谷氨酸发酵达到了味精大规模工业化生产的水平，促进了我国味精的工业化生产。同时也为我国培养了一批科研人员，为我国60年代的味精发酵工业打下了坚实的基础。所以周光宇在1959被评为全国第一位全国“三八”红旗手，1959谷氨酸发酵论文被评为上海市优秀论文。1978“谷氨酸发酵”获中国科学院和上海市重大成果奖。
20世纪60年代初，中国遭受了三年自然灾害，周光宇比过去更加深刻地认识到，农业是中国国民经济的基础。传统的农业育种技术已经不能满足提高作物产量和品质的要求，迫切需要新的育种技术。20世纪70年代初，世界上出现了微生物基因工程。虽然对高等生物的研究尚未开始，但她已经意识到，当分子生物学发展到基因工程的出现，植物育种可能会在自然选择、杂交育种和远缘杂交之后，进入农业育种与分子生物学相结合的时代。它不仅可以打破有性杂交的障碍，还可以组合来自任何生物的基因或合成基因，广泛扩大基因库，为农业定向育种开辟新途径，向农业现代化进军。当时在国内进行基因工程研究，从技术操作和设备上来说都是非常困难的。她认为，如果专注于跟随国外文献，单纯开发基因工程研究课题，投入很大，又受限于缺乏有效基因及其表达元件，很难达到预期的生产效益。她指出，我们开始的研究路线与文献相反，应该先发展生产性的分子育种成果，再进行有效的基因鉴定、分离和重组研究。这或许可以解决有益基因的来源问题，或许可以结合基因工程自由发展分子育种，达到大规模扩大生产的目的，但研究从何入手呢？
为了实现农业分子育种的设想，周光宇在1974开始了农业育种的调查，重点研究了我国成功的粮食作物远缘杂交，如玉米水稻、高粱水稻、竹类水稻等。早就知道，远亲之间的染色体结构一般是不相容的，也就是说，这种杂交是不会成功的。但是为什么中国有那么多远缘杂交成功的作物呢？为了弄清这个问题，她到广东、广西、江苏、浙江、吉林、湖南、辽宁、北京等地的农业高校和农科院，向育种家和遗传学家咨询讨论，向有实际育种经验的农民学习。她还参观了海南岛的育种基地，并在烈日下亲自操作杂交育种。
她根据远缘杂交的调查和实践，从分子生物学的角度分析总结了一种远缘杂交现象(即后代与母本的比例稳定，变异很小，光学显微镜下染色体的数目、大小和形状与母本相同，但表型变异可以遗传)，提出了DNA片段杂交理论， 该理论认为，虽然远亲之间的染色体结构在整体上是不相容的，但是，从进化的角度来看，一些基因的结构可能保持一定的亲缘关系。 当远缘花粉的基因组进入母体(受体)时，一些DNA片段(基因或调控序列)可能整合到受体染色体中，引起后代的遗传变异。这种将外源DNA片段(基因)导入另一种植物而产生的变异，其实就是自然的基因工程。因为整合到染色体中的外源DNA片段很小，所以在光学显微镜下看不出DNA片段插入所导致的染色体形态和结构的差异。因为染色体上只能插入少量的外源DNA片段，所以后代的表型与受体母亲基本相同，只有少数性状会引起变异。
她的DNA片段杂交理论提出时，由于未知，遭到当时遗传学派少数权威学者的强烈反对，认为不符合遗传育种规律。科技界也有少数权威人士不研究分子育种的事实就发表意见，植物分子育种的发展遇到很大阻力。但周光宇坚信，事实总是胜于雄辩。她想用科学事实说话。
因为基因工程是DNA片段(基因)的整合，研究远缘杂交中的DNA片段杂交假说，成为当时将DNA导入植物，进行分子育种的理论基础。为此，她设计并主导了实验验证。她领导的课题组与相关单位合作，对远缘杂交高粱水稻的酯酶同工酶进行了分析，证明了高粱水稻中存在来自远缘亲本高粱的酯酶。通过将高粱特异性DNA与高粱米杂交作为探针，证明高粱米中确实有来自高粱的DNA整合。在重复DNA复性动力学的研究中，证明了高粱水稻复性动力学的明显变化是由高粱重复序列插入水稻引起的。这些研究成果发表在论文中，为DNA片段杂交理论提供了有力的数据支持，也为her植物分子育种技术提供了理论和设计依据。
植物分子育种技术(外源DNA导入植物)的设计思想是模拟授粉杂交的育种技术。设计成供体总DNA具有特殊特性的片段，在受体自花授粉后的一定时间内，使DNA沿花粉管通道进入胚囊，前后转化受精卵及其细胞。因为这些细胞没有正常的细胞壁，可以视为天然的原生质体，容易与DNA整合。她和江苏省农科院的研究人员首先在棉花上建立了将花粉通道转化为DNA(基因)的技术方法体系。她领导的研究组利用3[H]-DNA导入授粉后的棉花，证明了DNA确实可以通过花粉管通道直接到达胚囊。将M13(mp7)DNA导入棉花证明了M13(mp7)DNA在棉花胚中的整合。将卡那霉素抗性基因导入水稻进行表达。这些充分证明了设计的可行性。植物分子育种技术最早成功应用于棉花，获得了许多突变后代和有经济价值的后代。
65438-0983年，周光宇在美国权威杂志《MethodsinEnzymology》上发表了一篇国际领先的植物分子育种技术论文，引起了学术界的关注。这项技术在国内外已经得到了广泛的理论验证和育种应用。周光宇应邀到美国、欧洲、亚洲10个国家的大学和科研机构讲学50余次，在国内外国际学术研讨会上作报告18次。
为了推动我国植物分子育种的发展，周光宇先后于5月1988在山东德州、2月1965438在上海、5月1994在长沙召开了三次全国植物分子育种学术研讨会，与会单位近100个，500人。在她的理论和方法的指导下，在她的推广下，这项技术在国内得到了广泛的验证和应用，如中国科学院遗传与发展研究所GUS基因转化小麦成功；中国农科院Bt毒素基因转化棉花获得抗虫效果；黑龙江省农科院将野生大豆DNA导入栽培大豆，培育出高蛋白、早熟的大豆优良品系。吉林省农业科学院培育大豆抗花叶病品系；江苏省农科院、湖南农业大学培育出高产、优质、抗逆、抗枯萎病、抗黄萎病新品种。广西农科院将药用野生稻DNA导入栽培稻，育成特定糯稻新品种。目前，国内已有近百个实验室采用该技术，在水稻、小麦、棉花、豆类、蔬菜、甘蔗、树木等40多种植物上取得了理想的效果。
65438-0988年，美国康奈尔大学和西德马普植物育种研究所研究组分别发表论文，对周创造的分子育种技术进行了反复的分子验证。
1994在荷兰召开的第四届国际植物分子生物学大会上，报道了以色列Tel-Ariv大学植物系与德国马克斯·普朗克植物育种研究所合作，通过花粉管通道转基因技术将NPT和Bar基因转化到12春小麦中，转化率高达6%。
1986年，周光宇创造的植物分子育种技术在中科院科技合作局和农牧渔业部共同主持的院(部)级鉴定会上得到充分肯定。与会专家一致认为，“该技术为研究外源基因导入提供了良好的实验体系，为扩大植物变异范围提供了新技术。”在育种中，这是一条有应用价值的新途径。"