目的：肿瘤是当今人类生活中最危险的疾病之一。重离子和质子的Bragg峰，能使高吸收剂量区集中于肿瘤部位，从而有效地保护周围的健康组织，且在肿痛照射区具有相对生物学效应高、修复效率低等特点，在放疗上比较理想。但是现有的离子束治疗模式仍是面向物理学对象的——即仅仅考虑离子的物理学特性和肿瘤的大小、形状等，很少从生物的有机整体考虑。本文依据生物学个体差异，进行了面向生物学对象的离子治疗模式必要性和可行性的基础研究。　　 方法与结果：⑴不同剂量的重离子辐照肝癌SMMC-7721细胞后出现了细胞周期阻滞，细胞在低剂量区表现出明显的HRS/IRR响应。⑵不同剂量重离子和X射线分别辐照小鼠全身后，其骨髓细胞周期表现出不同的分布，且等剂量重离子较X射线辐照对动物的影响更明显。⑶头部是一个重要的器官。重离子辐照小鼠头部后，小鼠骨髓、脾脏和外周淋巴细胞周期分布出现明显变化，这农明动物个体本身是一个有机统一整体，重离子辐照对动物非辐照部位具有直接的和间接的影响。⑷7.5c Gy重离子辐照正常小鼠后荷瘤，不仅没有能够抑制反而促进了肿瘤的生长，并且小鼠胸腺、脾脏、骨髓和外周淋巴细胞周期分布发生变化。另外发现雄性比雌性小鼠对低剂量重离子辐射更敏感。⑸以不同剂量重离子辐照荷瘤小鼠(S180肉瘤或H22肝癌)的实验中，随着剂量的增加，肿瘤细胞周期阻滞现象逐渐明显，同时出现免疫系统细胞周期的阻滞。这表明重离子辐照在杀死或引起肿瘤细胞凋亡的同时，在一定程度上也引起了正常组织和免疫系统的损伤。　　 结论：本研究通过一系列的细胞、动物学实验证明了面向生物学对象的离子治疗模式是可行的和必要的，这种模式将使离子治疗能够根据患者的个体差异，采取适合不同个体的最佳治疗方案，将可能极大的提高治愈率和患者的生存质量，是一种以人为本的治疗模式，有着很好的应用前景。