自二十世纪八十年代中期，由我国学者首次发现的低能离子注入生物效应以来，低能离子与物质相互作用的研究已经成为当今辐射生物学界研究的热点之一，并在农作物诱变育种、离子束介导转基因等方面获得了很大的成功，产生了很大的社会经济效益并得到了国家有关部门的高度重视。但由于这一创新生物工程技术的内在物理机制还很不清楚，因此国内外学术界存在疑问。所以研究低能离子与生物体的原初物理过程具有十分重要的意义。鉴于国内外在低能离子辐射生物学方面的研究工作主要集中在离子射程方面的研究，而在离子能量损失和离散方面研究的很少，因此本论文主要利用透射实验技术，通过测量、分析透射离子能谱，从实验和理论两方面详细研究了荷能离子在脱水生物样品中的能量损失和能量离散。 在实验方面，我们选用的入射离子分别为1.0MeV、1.8MeV和2.8MeV的质子和4.5MeV的氦离子，实验样品则选用了三种有代表性的脱水生物样品(洋葱内表皮膜、番茄果皮膜和鸡蛋壳内膜)和对比样品(Mylar膜和高分子滤膜)，并通过电子扫描显微镜(SEM)对其结构特性进行了研究。我们还利用SRIM-2003程序对MeV离子在上述实验样品中的阻止过程进行了模拟计算。通过实验结果和模拟结果的对比，我们发现在以上的脱水生物样品中，MeV离子的实验平均能量损失值与SRIM程序的模拟结果相吻合，但其能量离散值却远大于SRIM程序的模拟结果。 在理论方面，在传统的能量离散理论基础之上，利用Bragg规则并结合生物样品结构不均匀的特性，对Bohr能量离散理论进行了修正，并发现修正后的Bohr能量离散理论计算结果与实验结果吻合的很好，由此可以说明，MeV离子在脱水生物样品中实验能量离散值远大于SRIM程序模拟值主要是由于此类生物样品质量和结构不均匀所造成的，脱水生物材料的结构不均匀度可用密度偏离Δρ/ρ来表示，该物理量只与材料种类相关，而与入射离子的种类和能量无关。