根据化学进化论观点，生命的起源与进化是一个从无机到有机，从简单有机分子到复杂生物体系的过程。早期生命的化学进化，也就是生物分子的前生物合成在自然条件下并不能自发进行。它需要外来能量的参与。荷能离子作为一种能量载体，无疑能够参与化学反应，帮助其跨越反应产物与底物之间的热力学能垒，从而诱导化学合成。基于这一认识，本文开展了如下研究：　　 ⑴利用自行设计的放电装置模拟原始地球上陨石撞击和闪电事件，发现热力学上异常稳定的氮气能够通过放电产生数百eV能量的N+并以-NH2的形式固定下来，而后者在水的参与下又会与阳极石墨碳通过一系列反应得到十多种蛋白氨基酸，其中一些复杂氨基酸如苯丙氨酸的合成颇有意义。　　 ⑵用放射性核241Am发出的α粒子模拟天然放射能，将其作用于羧酸盐(乙酸钙和琥珀酸钙)及其铵盐溶液，其间产生的自由基通过耦合、氧化、脱羧和氨基化等历程会生成新的产物，如：乙酸→琥珀酸，琥珀酸→丙二酸，乙酸+NH4+→甘氨酸，琥珀酸+NH4+→甘氨酸+丙氨酸+丝氨酸。　　 ⑶鉴于低能离子在星际空间和近地表面的广泛存在，我们将离子注入机产生的30keV Ar+和N+作用于不同pH值的固态苯丙氨酸，发现通过自由基反应历程有产率高达3～4％的二肽产物生成，其最佳反应pH为8～9;4)利用前面的放电装置，我们还发现常压惰性气体氦气条件下，石墨阳极的高电流(50mA)辉光放电能够合成粒径为20～100nm的富勒烯样纳米颗粒，其中部分颗粒具有明显晶格结构，这对解释星际空间和原始地球上天然富勒烯的形成有一定帮助。　　 ⑷通过本研究，从实验上证实了荷能离子能够参与元素和分子的化学进化过程。这是对星际分子的形成和生物分子的前生物合成所做的新的尝试。