随着核技术的发展及其在各个领域的广泛应用,电离辐射已经成为人类生活中的一个重要环境因素。另外,国际、国内航天领域内深空探测项目的快速发展也涉及到航天员将要如何直接面对恶劣的深空电离辐射环境的问题。在各种电离辐射中,重离子辐射能够引起严重的生物学效应。为了研究辐射效应的复杂特性,需要考查辐射与生物组织相互作用的基本过程和规律,以揭示辐射导致的生物学效应的根源。靶学说是研究辐射生物学效应的重要理论。传统的靶学说基于泊松分布,即要求粒子击中靶的概率服从泊松分布。这对于研究像X射线、γ线、电子等能量和传能线密度(LET)较小的粒子对生物大分子或细胞的损伤作用是比较适用的。因为平均而言,一个粒子击中靶子的概率远小于击不中的概率。而像α粒子、C离子和Fe离子等重离子一般具有较高的能量和传能线密度,因而平均而言,一个粒子击中受辐照生物的细胞或大分子的概率与击不中的概率就可以相比拟。这样,基于高斯分布的靶学说比基于泊松分布的靶学说应更适用于重离子辐射生物学效应的研究。本文提出了基于高斯分布的靶学说,并讨论了两种靶学说的应用条件。研究结果表明：与基于泊松分布的靶学说相比,基于高斯分布的单靶单击模型和单靶多击模型并没有明显优势,但是基于高斯分布的多靶单击模型与实验数据的拟合效果明显好于基于泊松分布的多靶单击模型。另外,不管是基于泊松分布还是高斯分布建立的靶学说,单靶多击模型可能不合适哺乳动物的重离子辐射生物效应研究；相比之下,多靶单击模型,尤其是基于高斯分布的多靶单击模型更适合于哺乳动物细胞的辐射效应研究。