从历史的角度，全球农业共经历了三次跨越式发展阶段，分别是洲际引种（16世纪初至18世纪末期）、石油农业（19世纪中期至20世纪60年代）和绿色农业革命（20世纪60年代至今），一般称为三次农业革命。在每次跨越发展或农业革命过程中，种子科技的突破具有主要的作用。
次农业革命为洲际引种（16世纪初至18世纪末期），指新大陆发现后，原产美洲的一些高产农作物品种引入到亚欧洲，实现了粮食供给的迅猛增长。年哥伦布发现美洲后，洲际商船开始运营，玉米、甘薯、马铃薯和木薯等高产作物在亚欧非大陆引种成功，加上铁制新农具的普及，农业耕作技术的进步等，使农业总产量提高1倍，由此导致 次农业跨越式发展。在欧洲，年前后，玉米栽培同时出现于克罗地亚和土耳其的伊斯坦布尔郊区，并以扇形阵势向巴尔干地区扩展，到18世纪玉米在巴尔干地区已相当普遍。16世纪，玉米传入中国，到了明朝末年，玉米的种植已达十余省，如山东、河南、河北、安徽等地。由于 次农业革命，世界人口从年的5亿剧增到年的10亿，中国从1.5亿增至3亿，世界和中国人口年都翻了一番。这主要是外来高产作物发挥了主要作用。
第二次农业革命为石油农业革命（19世纪中期至20世纪60年代），指从发达国家到发展中国家，逐渐应用以内燃机为动力的农业机械和以石油化工为原料的化肥、农药、农膜等，实现了粮食生产的飞跃式发展，“石油农业”迅速成为全球农业发展的主要模式。
石油农业革命是一个农业多种科学技术创新的综合结果，包括19世纪90年代农业“机械革命”，20世纪初的农业“化学革命”和20世纪前半叶“杂交育种革命”。
“机械革命”即指以内燃机为动力的拖拉机产业的诞生和兴盛。年，查尔斯·哈特和查尔斯·帕尔在美国建立了 个以制造拖拉机为目的的哈特帕尔公司，被认为奠定了汽油拖拉机产业的开始。
“化学革命”主要是指化肥和农药产业的迅猛发展。从19世纪40年代起到 次世界大战是化肥工业的萌芽时期。在这段时期里，化肥生产技术不断进步，品种增多，产量增大，并逐步成为一个工业部门。
“杂交育种革命”是指以杂交技术为主的良种培训发挥了巨大作用。在这一阶段，良种的培育和引入仍然是粮食产量增加的主要因素之一。实际上，只有当高水平的化肥投入与高水平的作物耕作和灌溉相结合时，改良品种的产量潜力才能得以实现。如果不培育出喜肥品种，从低价化肥中获得利益就要受到限制。日本种子改进的历史，就是使种子适应不断增加化肥用量的历史，即这些种子能在较高的氮肥施用水平下，抗倒伏，抗病虫害。农业科学家研究高化肥使用量、高产量的技术，即所谓的“消耗化肥的水稻栽培技术”。
在石油革命过程中，种子科技进步仍然发挥了核心作用，农业机械化和化学化要通过优良种子才能发挥作用。
第三次农业革命为绿色农业革命（20世纪60年代至今），指20世纪60年代某些美国等发达国家将高产谷物品种和农业技术推广到亚洲、非洲和南美洲的部分地区，促使其粮食增产的一项技术改革活动。其背景为20世纪下半叶，绝大部分发达国家在石油农业革命基础上获得了稳定的食物供应，消除了饥饿的威胁。美国的洛克菲勒基金会和福特基金会率先建立了一个根据发展中国家的不同条件，帮助应用先进农业技术的国际农业研究组织。这包括农学家博洛格（Borlaug，-）所在的墨西哥国际玉米和小麦改良中心和菲律宾的国际水稻研究中心，两个中心分别培育出了“墨西哥系矮杆高产小麦”和“奇迹稻（IR8号）”。这些高产、耐肥的新品种在墨西哥、菲律宾、巴基斯坦、印度等国广泛普及，这些国家从上世纪60年代后期开始，农业产量戏剧性的增加，如东南亚的水稻产量（带壳）从平均每公顷2吨增长到5.4吨，从而消除了长期困扰这些国家的粮食危机。贫困人口是这个进步的最主要受益者，没有这些产量的提高，年世界谷物市场价格就有可能提高I8%-21%，这次革命又被称为 次绿色革命（20世纪60年代至90年代）。
但随后石油农业的弊端也相继显现出来，农民收入差距拉大、化肥消耗量大、水资源和水利设施不足等问题相继暴露，CGIAR（国际农业研究磋商组织）又提出了第二次绿色革命（年至年），旨在帮助第三世界贫困人口脱贫，以环境保护和持续发展为前提条件，以生物技术（主要是基因工程和分子生物学在育种上的应用）和信息技术与常规育种技术相结合为主要途径，以培育超级木薯、超级水稻、特种玉米、短季抗病马铃薯、抗病小麦为代表性农作物为主要思路，将养活未来人口定为主要目标，并付诸实践。
绿色革命可以理解为石油农业革命的扩展，即从发达国家扩展到发展中国家，这其中种子科技仍然是核心因素。据估计，80至90年代，改良品种增加的产量不低于50%，与过去的20年相比产量提高21%。
回顾过往，实现农业跨跃式发展必须有一至几项关键技术实现有效突破，解决制约生产的症结，加之配套的技术才有可能实现一次农业革命。种子位于整个农业产业链的起点，是每次农业革命的核心要素。影响作物产量限制因素的调查表明，作物特性因素的贡献率占到50％左右。直至今日，人类粮食的80%仍来自于植物的种子。在每次跨越式发展之前，关于种子的能力储备、知识储备都已持续进行了很长时间。例如，早在年，奥地利布隆修道院的修士孟德尔(G.Mendel)发表了“植物杂交的试验”一文，提出了生物遗传的分离定律和独立分配定律。年，孟德尔定律的重新发现极大推动了育种科学的发展，使新品种的育成速度大大加快。这提示我们必须要高度重视种子的基础理论、基础学科的研究工作，高度重视种子的科学实验工作和产业转化工作，牢牢抓住种子科技这一核心问题，才能更好地推动中国农业实现现代化。
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