“和农民在一起，我感到舒服，让我有工作的动力和研究的灵感。”作为农业科学家，郭三堆的理想是“成果播在大地上，受益农民千万家”。他用几十年的努力实现着自己的理想，作为第一发明人，先后申请了21项发明专利，获得国家发明专利授权13项，2项分获国家专利金奖和优秀奖；先后获技术发明和科技进步奖11项，累计发表学术论文80余篇，合著和主编专著4部；指导培养和联合培养硕士、博士研究生60多名，博士后3名。
　　“祖国需要我，我应该回去”
　　1986年，在农科院从事当时最尖端的分子生物研究的郭三堆荣幸地被推荐为中法科技合作的青年专家，赴法国巴斯德研究所深造，从事苏云金芽孢杆菌杀虫基因的研究。很快，他在“杀虫基因的结构与功能研究”中取得重要进展，引起世界许多科研机构的高度关注，许多大公司纷纷找他签订聘约，其中，英国一家搞分子生物学的公司年薪出价到数万英镑，但都遭到他的婉拒。当国家有关部门负责人通知他回国主持“863”的一些科研项目时，还未拿到博士学位的郭三堆义无反顾积极响应。临行前，他用自己在法工作最后一个月的薪水购买了国内紧缺的实验用品。当法国同行再次挽留他时，他说：“祖国需要我，我应该回去。”他心里十分清楚，基因工程是新兴生物技术，按照不同要求进行基因转移可以有针对性地提高动植物的产量和品质。一个基因一项产业，这关系到国家命脉，在这一领域的任何一点突破，于国于民都大有裨益。
　　十年一剑，挺进“抗虫棉”应用前沿
　　1988年，郭三堆归国后，把主攻方向定位在“抗虫棉”的培育上。一次，郭三堆到河南棉区作调查，遇到一位70多岁的老人正带着小孙子给棉花打药，闻听研究抗虫棉的人来了，老人走到他的跟前说：“是中央派你们来救我们了？！”随后就两眼含泪，哽咽难语。两年前，老人的儿子和儿媳都因在种植棉花喷施农药时中毒死亡。刹那间，郭三堆的心深深地被刺痛了，激起了心底为国分忧、为民解难的强烈责任感。
　　经过一年零八个月的埋头攻关，郭三堆领导的研究小组首次在国内合成了杀虫蛋白基因。虽然此时美国的“抗虫棉”已研制成功，国内也有人主张直接从美国引进技术。但郭三堆拼命也要搞成功，他说，一是为国家节约大量资金；二是获得自主知识产权；三是培养我国的科研队伍。
　　此后，他和合作伙伴顶住压力攻关，利用我国科学家独创的花粉管通道法，培育出转基因棉花植株，通过中国农科院植保所的鉴定，并于1995年获得国家专利。但国内外有人怀疑他们使用了外国的材料。为了证明这项技术是自己搞出来的，郭三堆又与国内的同行们开始了双价基因的研究并取得成功。自1997年起，双价基因抗虫棉先后在河北、河南等9省得到推广。广大棉农在减少农药、用工的同时，亩均增收节支230元。
　　自1999年起，郭三堆率领的课题组又开展了转抗虫基因三系杂交棉分子育种研究。历经8年的脱胎换骨，化蛹成蝶，终于取得了棉花育种史上的重大突破，整体技术居世界领先水平。
　　郭三堆用科研成果接近着自己的理想。截至2011年，通过审定的国产抗虫棉品种接近300个，其中半数左右的品种通过了国家审定；国产抗虫棉累计推广面积4.34亿亩，累计减少农药使用2.17亿公斤，实现社会经济效益607亿元。同时，棉农中毒事件降低了70%到80%，棉田生态环境得到明显改善。
　　取得如此非凡的成绩，该付出怎样艰辛的努力？正如郭三堆常常告诫学生的：一要坚定信念；二要有吃苦精神；三要有奉献的品质。这是他进行科学研究的写照。