自从地球上诞生生命以来，生物的多样性在持续不断的进化，从而达到现有的复杂性。自然界，来自宇宙、太阳甚至是地球本身的电离辐射促使生物进行变异。大多数突变无法存活，但在极少数情况下，有益突变不仅能够产生新的物种，还能使新物种在野生环境下生存并茁壮生长。正是由于遗传与变异，生物才得以繁衍和进化。
根据联合国粮农组织和国际原子能机构（FAO/IAEA）的数据库，截止2019年，有超过3200种作物新品种是由诱变育种方法获得的，其中80%左右是由物理诱变获得。亚洲国家更喜欢使用该技术对植物进行品种改良，例如中国、日本、印度等。截止2018年8月，我国利用诱变技术直接或间接育成和审定了1033个植物突变品种，位列全球第一位，创造了巨大的社会经济效益。
生物非常奇妙！可以将无序的各种物质转变为有序的结构，这个能力是独一无二的。通过显微镜，我们可以看到一个个圆卜隆冬的小球挤在一起，长的很是可爱。这些是生命的基本单位——细胞。每种生物都是由细胞组成，每个细胞就像一个微型工厂，成千上万的化学反应在精确的控制下发生。
使用电子显微镜，我们可以了解更小尺度的基因世界。众所周知，地球上的生命，与我们共存的无数生物，都是由化学“配方”（基因组）决定。每一种生物的“配方”，以化学信息的形式存在，这些信息存在于被称为脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）的螺旋分子中。
除可见光外，大部分辐射都看不见、摸不着，很神奇。它可以在眨眼间将信息传递出去（无线电波），可以在几分钟内将水烧开（微波），可以杀死病原微生物（紫外线），可以杀死肿瘤细胞（放射治疗），还可以给产生新的作物品种（突变育种）。这些过程都涉及与生物相互作用，从根本上可以归因于辐射与物质之间能量的相互传递。
关于辐射诱变育种的历史，可以追溯到1927年，Muller用X射线处理果蝇精子，证明X射线可以诱发突变，显著地提高突变率。同一时期，Lewis John Stadler用X射线和γ射线处理大麦和玉米种子，得到了相似的结果，研究发表在国际知名期刊Science和PNAS上。
在日本，有4台加速器可以产生中高能重离子束，从而用于辐射诱变育种研究，分别为：1）日本理化所（RIKEN）的仁科加速器系统；2）量子科学技术研究开发机构（QST）的国立放射线医学综合研究所（NIRS）的千叶重离子医学加速器（HIMAC）；3）量子科学技术研究开发机构（QST）高崎量子应用研究所的高崎（TIRRI）的高崎先进辐射应用离子加速器（TIARA)；4）若狭湾能量研究中心的多用途同步和串列加速器（W-MAST）。
经过二十年的发展，高能重离子束诱变育种获得了大量农作物及观赏植物新品种，同时创造了丰富的突变体资源和育种材料。2018年，FAO/IAEA召开了国际植物诱变与生物技术育种大会，中日学者就高能重离子束诱变育种进展向来自全球80余个国家的400余位学者进行介绍，得到极大的关注。