2025年第六届全国生物磁共振研讨会

由中国生物物理学会生物磁共振分会主办，中国科学院上海有机化学研究所承办的“第六届全国生物磁共振研讨会”将于2025年8月8日-8月10日在上海召开。本次研讨会以“磁共振与大健康”（Magnetic Resonance & Health）为核心主题，旨在深入探讨生物磁共振领域的未来发展趋势，分享前沿研究进展与技术创新，推动生物磁共振与各前沿学科的交叉融合，促进磁共振技术在生命科学各领域的广泛应用与协同发展。本次论坛将特邀国内外知名院士、杰出青年、专家和学者围绕生物磁共振等技术的最新进展、创新方法以及在生命科学各领域的应用等方面进行主题报告。

本次会议设 “磁共振新技术”、“磁共振与人工智能”、“磁共振与膜生物学”、“磁共振与生物分子动态”、“磁共振与相分离”、“磁共振与代谢组学”、“磁共振与药物研发”、“磁共振成像”——八个不同的主题分会，主题内容涵盖从磁共振基础研究到临床应用的多个层面，会议旨在为活跃在磁共振等领域的中青年科学家提供学术交流的平台。

我们诚挚邀请来自学术界、工业界和临床医学等领域的专家、学者、研究人员、企业界代表等踊跃参加本次学术盛会！

主题及简要日程

会议主题：

磁共振与大健康（Magnetic Resonance & Health）

分会场主题：

1. 磁共振新技术

2. 磁共振与人工智能

3. 磁共振与膜生物学

4. 磁共振与生物分子动态

5. 磁共振与相分离

6. 磁共振与代谢组学

7. 磁共振与药物研发

8. 磁共振成像

以下内容为GPT视角对全国生物磁共振研讨会相关领域的研究解读，仅供参考：

生物磁共振研究现状

一、技术进展：从基础研究到临床应用

磁共振成像（MRI）的深化应用

高场强与超导技术：7T及以上超导MRI设备逐步普及，显著提升空间分辨率（可达0.1mm级），助力脑科学、肿瘤微环境等研究。

功能MRI（fMRI）：通过血氧水平依赖（BOLD）信号，实时观测大脑活动，结合机器学习解析认知、情感等高级功能。

多模态融合：MRI与PET、EEG等技术结合，实现结构-功能-代谢信息的同步获取，例如阿尔茨海默病早期诊断。

电子顺磁共振（EPR）的突破

动态监测自由基：EPR技术可定量检测生物体内自由基浓度，用于氧化应激、衰老及癌症放疗效果评估。

纳米探针开发：新型顺磁性纳米颗粒（如氧化铁纳米粒）实现靶向成像，提升肿瘤检测灵敏度。

磁粒子成像（MPI）的兴起

无背景干扰成像：MPI通过检测超顺磁性氧化铁纳米粒子的非线性磁化响应，实现高对比度血管成像，未来或替代传统造影剂。

量子传感技术

金刚石NV色心：利用氮-空位（NV）色心在室温下的高灵敏度磁探测，实现单神经元活动或细胞内离子流的实时监测。

二、研究热点：从分子到器官的多尺度探索

神经科学领域

脑连接组学：结合扩散MRI（dMRI）和fMRI，构建全脑神经纤维束图谱，解析抑郁症、自闭症等疾病的神经环路异常。

神经调控：经颅磁刺激（TMS）通过电磁场调节大脑皮层兴奋性，用于治疗抑郁症、帕金森病等。

肿瘤学应用

代谢成像：磁共振波谱（MRS）检测肿瘤组织中胆碱、乳酸等代谢物浓度，辅助鉴别良恶性病变。

免疫治疗监测：动态MRI评估免疫细胞浸润及肿瘤微环境变化，指导个性化治疗方案。

心血管研究

心脏磁共振（CMR）：无创评估心肌纤维化、瘢痕形成，预测心律失常风险。

血流动力学模拟：结合4D Flow MRI与计算流体动力学（CFD），优化人工心脏瓣膜设计。

细胞与分子层面

单细胞MRI：超顺磁性氧化铁标记技术追踪干细胞迁移，用于再生医学研究。

蛋白质结构解析：固体NMR技术解析膜蛋白动态构象，助力药物靶点发现。

三、挑战与未来方向

技术瓶颈

灵敏度与特异性：低浓度生物标志物检测仍需高灵敏度传感器（如量子传感器）。

运动伪影：呼吸、心跳等生理运动影响成像质量，需开发实时校正算法。

成本与可及性：高端MRI设备价格昂贵，限制发展中国家应用。

跨学科融合

人工智能赋能：深度学习优化图像重建、疾病分类，例如自动分割脑肿瘤区域。

材料科学创新：开发新型磁性纳米材料，提升靶向性与生物相容性。

伦理与安全

强磁场生物效应：长期暴露于高场强MRI对人体的潜在影响需进一步评估。

数据隐私：脑机接口等技术的伦理边界需明确规范。

四、典型案例

阿尔茨海默病早期诊断：结合β-淀粉样蛋白PET与tau蛋白MRI，实现疾病进程的精准分期。

癌症免疫治疗：通过MRI监测T细胞浸润动态，预测PD-1抑制剂疗效。

脑机接口：利用fMRI解码运动意图，辅助瘫痪患者控制外骨骼机器人。

生物磁共振研究可以应用在哪些行业或产业领域

一、医疗健康领域

疾病诊断与治疗

神经退行性疾病：通过高场强MRI（如7T）和fMRI，早期检测阿尔茨海默病的β-淀粉样蛋白沉积、帕金森病的黑质多巴胺能神经元损失，辅助精准分期。

肿瘤诊疗：

代谢成像：MRS检测肿瘤组织中胆碱、乳酸等代谢物，区分良恶性病变。

靶向治疗：超顺磁性氧化铁纳米粒标记免疫细胞，实时追踪CAR-T细胞在体内的分布及抗肿瘤效果。

心血管疾病：CMR评估心肌纤维化、瓣膜反流，4D Flow MRI模拟血流动力学，优化人工心脏瓣膜设计。

神经调控：经颅磁刺激（TMS）治疗抑郁症、强迫症，结合fMRI实时反馈调节刺激参数。

再生医学与干细胞研究

干细胞追踪：单细胞MRI标记干细胞，监测其在心肌梗死修复、脊髓损伤治疗中的迁移与分化。

组织工程：EPR技术评估生物支架内氧自由基水平，优化3D打印组织存活率。

药物研发

靶点验证：固体NMR解析膜蛋白（如G蛋白偶联受体）动态构象，指导小分子药物设计。

药效评估：动态MRI监测肿瘤对靶向药的响应，如抗血管生成药物引起的血流变化。

二、生命科学与基础研究

神经科学

脑连接组学：结合dMRI和fMRI，构建全脑神经纤维束图谱，解析自闭症、精神分裂症的神经环路异常。

单神经元活动监测：金刚石NV色心量子传感器实现活体小鼠神经元钙离子流的实时检测。

细胞生物学

细胞器动态：超高速MRI观察线粒体分裂融合过程，EPR检测细胞内氧化还原状态。

蛋白质相互作用：NMR技术解析蛋白质复合物结构，揭示信号转导机制。

代谢组学

代谢通路分析：MRS定量检测血液、脑脊液中代谢物浓度，研究糖尿病、肥胖症的代谢紊乱。

三、工业与材料科学

生物材料开发

磁性纳米材料：设计氧化铁纳米粒用于MRI造影剂、磁热疗及药物载体，优化其表面修饰以提高靶向性。

生物传感器：EPR技术检测食品中重金属离子（如铅、汞）的螯合剂结合能力，保障食品安全。

过程监控

发酵工程：在线NMR监测微生物发酵产物（如抗生素、氨基酸）的浓度，实时优化培养条件。

流体力学模拟：4D Flow MRI分析工业管道内流体湍流，优化化工反应器设计。

四、农业与环境科学

植物生物学

根系成像：低场MRI无损观测植物根系在土壤中的生长动态，评估抗旱品种的根系构型。

光合作用研究：EPR检测叶绿体中自由基产生与清除机制，提高作物抗逆性。

环境监测

土壤污染检测：MRI结合磁性纳米颗粒标记，定位土壤中重金属（如镉、砷）的迁移路径。

微生物群落分析：NMR代谢组学解析土壤微生物对污染物的降解途径。

五、新兴产业与交叉领域

脑机接口（BCI）

运动意图解码：fMRI结合机器学习，将脑区活动模式转化为机械臂控制指令，辅助瘫痪患者康复。

情感识别：EPR技术检测前额叶皮层自由基波动，探索情绪状态的生物标志物。

量子生物技术

量子传感医疗设备：基于NV色心的便携式磁强计，实现床旁脑磁图（MEG）检测，降低设备成本。

生物磁存储：利用蛋白质自组装结构存储量子信息，探索生物兼容性量子计算。

个性化医疗与健康管理

代谢健康监测：可穿戴MRI贴片实时检测皮下脂肪代谢，结合AI提供饮食建议。

衰老研究：EPR评估端粒酶活性与氧化损伤的关系，开发抗衰老干预策略。

六、典型案例

医疗：西门子Healthineers的7T MRI系统用于多发性硬化症斑块的高分辨率成像。

科研：哈佛大学利用NV色心传感器实现活体斑马鱼心脏电活动的磁成像。

工业：巴斯夫公司采用在线NMR控制化工生产中的反应终点，提高产品纯度。

农业：中国农科院通过MRI筛选水稻抗盐碱品种，优化灌溉策略。

未来趋势

生物磁共振技术正朝着微型化、实时化、智能化方向发展，例如：

便携式MRI：低场强设备（如0.55T）降低成本，适用于基层医疗。

AI驱动的影像组学：深度学习自动分析多模态磁共振数据，挖掘疾病生物标志物。

生物融合技术：将磁共振与光遗传学、超声调控结合，实现多模态神经调控。

生物磁共振领域有哪些知名研究机构或企业品牌

一、国际知名研究机构1. 神经科学与脑成像领域

美国国立卫生研究院（NIH）

国家神经疾病与中风研究所（NINDS）：主导高场强MRI在脑疾病中的应用研究，如7T MRI解析多发性硬化症斑块。

人类连接组计划（HCP）：联合多家机构构建全脑神经纤维图谱，推动脑科学标准化。

德国马普研究所（Max Planck Society）

人类认知与脑科学研究所：开发超高速fMRI技术，实时观测决策过程中的神经活动。

生物物理化学研究所：利用固体NMR解析膜蛋白动态结构，助力药物靶点发现。

英国剑桥大学

沃尔夫森脑成像中心：结合MRI与MEG技术，研究癫痫、抑郁症的神经机制。

MRC认知与脑科学单元：探索意识状态的磁共振生物标志物。

2. 医学影像与技术创新

美国麻省总医院（MGH）

A.A. Martinos生物医学成像中心：全球最早部署7T MRI，推动超高场强临床转化。

开发自由呼吸MRI技术：减少儿童患者扫描时的镇静需求。

荷兰乌得勒支大学医学中心

Image Sciences Institute：研发4D Flow MRI血流动力学模拟软件，优化心血管介入治疗。

牵头欧洲IMI联盟：联合企业开发新型MRI造影剂。

日本京都大学

量子医学科学研究所：利用EPR技术检测辐射损伤，支持福岛核事故后健康监测。

开发金刚石NV色心传感器：实现活体细胞内磁场的纳米级检测。

二、领先科技企业与品牌1. 医学影像设备制造商

西门子医疗（Siemens Healthineers）

7T MAGNETOM Terra MRI：全球首款获批临床使用的超高场强设备，用于神经外科术前规划。

Biograph mMR PET/MRI一体机：实现代谢与功能成像同步，提升肿瘤分期准确性。

GE医疗（GE Healthcare）

SIGNA Premier 3T MRI：搭载AI驱动的压缩感知技术，将扫描时间缩短50%。

开发Deep Learning Image Reconstruction（DLIR）：提升低剂量CT与MRI的图像质量。

飞利浦（Philips）

Ingenia Ambition X 1.5T MRI：采用无氦冷却技术，降低设备运维成本。

SmartSpeed成像平台：结合并行传输与AI，实现全身动态MRI。

2. 生物磁传感与量子技术

Quantum Design

MPMS3超导量子干涉仪（SQUID）：高灵敏度磁测量系统，用于材料科学与生物磁研究。

开发EPR光谱仪：检测自由基浓度，支持氧化应激相关疾病研究。

Bruker

BioSpin系列NMR/MRI设备：覆盖从微观分子到活体动物的成像需求。

Preclinical PET/MRI系统：助力肿瘤免疫治疗的药效评估。

NVision Imaging Technologies

基于NV色心的量子磁强计：实现单神经元级磁场检测，推动脑机接口发展。

与特斯拉合作：探索磁传感技术在自动驾驶中的应用。

3. 创新型企业与初创公司

Hyperfine

便携式1.5T MRI（Swoop）：重量仅620公斤，可推入ICU病房，用于卒中快速诊断。

获FDA突破性设备认定：降低基层医疗MRI使用门槛。

Magnetic Insight

MOMENTUM磁粒子成像（MPI）系统：无背景干扰的血管成像，替代传统碘造影剂。

与辉瑞合作：开发肿瘤靶向纳米探针。

Freenome

结合MRI与液体活检：通过多组学数据预测结直肠癌早期风险。

获盖茨基金会资助：拓展低收入国家癌症筛查覆盖。

三、国内核心力量1. 科研机构

中国科学院武汉物理与数学研究所

波谱与原子分子物理国家重点实验室：研发国产超导MRI磁体，打破国外垄断。

开发动物专用MRI：支持脑科学基础研究。

北京大学磁共振成像研究中心

牵头“中国人脑连接组计划”：构建本土化脑图谱数据库。

研发低场强便携MRI：适配基层医疗需求。

2. 企业品牌

联影医疗

uMR Jupiter 5T MRI：全球首款5T全身成像设备，提升神经与肌肉骨骼成像分辨率。

“数智一体”平台：集成AI辅助诊断与远程会诊功能。

东软医疗

NeuMR 1.5T盛世系列：采用光纤射频技术，降低图像伪影。

开发移动MRI车：服务偏远地区应急筛查。

鑫高益

永磁型开放式MRI：成本仅为超导设备的1/5，适用于骨科与儿科。

获CFDA创新医疗器械特别审批。

四、跨界合作与产业联盟

国际人类脑图谱计划（IHBP）：联合哈佛、牛津等机构，制定脑成像数据标准。

MRI安全联盟：由GE、西门子等企业组成，制定植入式医疗设备MRI兼容性指南。

量子传感产业联盟：中国科大、国仪量子等推动NV色心技术商业化。

五、未来趋势与投资热点

便携式与低成本设备：Hyperfine、鑫高益等企业受资本青睐，解决医疗资源不均问题。

量子生物技术：NV色心传感器、SQUID阵列等成为风险投资新方向。

AI+磁共振：联影、GE等加大在影像组学、自动分割领域的研发投入。

生物磁共振领域有哪些招聘岗位或就业机会

一、科研机构与高校岗位1. 基础研究岗位

磁共振物理学家/工程师

职责：开发新型磁共振序列（如超高场强MRI、EPR成像）、优化量子传感器性能、设计磁性纳米探针。

技能要求：精通磁共振理论（如Bloch方程、弛豫机制）、熟悉射频线圈设计、掌握MATLAB/Python仿真。

典型机构：中科院武汉物数所、德国马普研究所、美国NIH。

神经影像研究员

职责：利用fMRI/DTI解析脑功能连接、开发多模态脑成像分析算法（如ICA、图论分析）。

技能要求：熟悉FSL/SPM等脑成像软件、掌握机器学习（如SVM、深度学习）处理神经数据。

典型机构：剑桥大学沃尔夫森脑成像中心、北京师范大学认知神经科学与学习国家重点实验室。

2. 临床研究岗位

医学影像临床科学家

职责：设计MRI在肿瘤、心血管疾病中的临床验证方案、评估新型造影剂安全性。

技能要求：医学背景（如放射科医师资格）、熟悉FDA/CFDA医疗器械审批流程。

典型机构：麻省总医院Martinos中心、上海瑞金医院。

生物标志物开发研究员

职责：通过MRS/EPR检测代谢物（如乳酸、谷氨酸）作为疾病早期诊断标志物。

技能要求：代谢组学分析经验、熟悉LC-MS/NMR联用技术。

典型机构：辉瑞生物标志物研发部、诺华全球研发中心。

二、医疗设备与生物技术企业岗位1. 研发与工程岗位

磁共振系统工程师

职责：设计超导磁体、梯度线圈及射频系统，优化MRI硬件性能（如信噪比、均匀性）。

技能要求：电磁场理论、低温超导技术、ANSYS/COMSOL多物理场仿真。

典型企业：西门子医疗、联影医疗、GE Healthcare。

量子传感工程师

职责：开发基于NV色心或SQUID的生物磁传感器，实现单神经元或细胞内磁场检测。

技能要求：量子力学、微纳加工技术、LabVIEW/Python数据采集。

典型企业：NVision Imaging、国仪量子。

2. 产品与应用岗位

临床应用专家

职责：培训医院用户操作高端MRI设备（如7T、PET/MRI）、开发定制化扫描协议。

技能要求：放射科技师资格、熟悉OsiriX/RadiAnt等影像后处理软件。

典型企业：飞利浦健康科技、东软医疗。

AI影像算法工程师

职责：开发深度学习模型（如U-Net、Transformer）实现MRI图像自动分割、病灶检测。

技能要求：PyTorch/TensorFlow框架、医学影像数据标注经验。

典型企业：联影智能、推想科技。

3. 生产与质检岗位

磁共振磁体装配工程师

职责：超导磁体绕制、低温系统集成、磁场均匀性校准。

技能要求：精密机械加工、氦气循环系统维护、无损检测技术。

典型企业：鑫高益医疗、布鲁克生物科技。

质量合规专员

职责：确保MRI设备符合ISO 13485、FDA 510(k)等医疗法规。

技能要求：熟悉GMP/GCP规范、风险管理工具（如FMEA）。

典型企业：迈瑞医疗、万东医疗。

三、医院与临床服务岗位1. 医学影像技术岗位

磁共振技师

职责：操作MRI设备完成患者扫描、优化成像参数（如TR/TE）、处理运动伪影。

技能要求：大型医用设备上岗证、熟悉儿童/老年患者扫描技巧。

典型机构：北京协和医院、梅奥诊所。

影像诊断医师

职责：解读MRI/MRS图像，撰写诊断报告（如脑肿瘤分级、心肌病评估）。

技能要求：执业医师资格、放射科住院医师规范化培训经历。

典型机构：复旦大学附属中山医院、约翰霍普金斯医院。

2. 临床研究协调岗位

临床研究协调员（CRC）

职责：管理MRI相关的多中心临床试验（如阿尔茨海默病药物疗效评估）。

技能要求：GCP认证、EDC系统操作经验、患者招募与随访能力。

典型机构：药明康德、泰格医药。

四、政府与监管机构岗位

医疗器械审评员

职责：评估MRI设备的安全性/有效性（如SAR值、磁场暴露限值）。

技能要求：熟悉IEC 60601标准、风险收益分析方法。

典型机构：国家药监局医疗器械技术审评中心（CMDE）、FDA CDRH。

科研基金管理员

职责：管理国家自然科学基金（如“生物磁共振”专项）、组织学术评审。

技能要求：科研项目管理经验、科技政策解读能力。

典型机构：国家自然科学基金委员会、欧盟地平线计划办公室。

五、新兴领域与跨界岗位1. 脑机接口（BCI）方向

神经信号解码工程师

职责：将fMRI/MEG信号转化为机械臂控制指令，优化BCI系统实时性。

技能要求：信号处理（如ICA、卡尔曼滤波）、嵌入式系统开发。

典型企业：Neuralink、BrainGate。

2. 农业与环境科学方向

生物磁应用研究员

职责：利用MRI监测植物根系生长、EPR检测土壤重金属污染。

技能要求：植物生理学背景、环境磁学分析经验。

典型机构：中国农科院、先正达集团。

六、职业发展路径与技能提升建议

学术路径：博士→博士后→助理教授→教授（需持续发表高水平论文、申请科研基金）。

工业路径：工程师→高级工程师→技术经理→研发总监（需掌握项目管理、专利布局）。

跨界转型：

磁共振物理学家→量子计算研究员（需补充量子算法知识）。

临床医师→医学影像AI产品经理（需学习敏捷开发、用户需求分析）。

技能提升建议：

参加ISMRM（国际医学磁共振学会）年会、EPR Society会议等学术活动。

考取ARRT（美国放射技术认证）、PMP（项目管理专业人士）等证书。

参与开源项目（如FSL、MRtrix3）积累实战经验。