王为民

职称:研究员

导师类别:硕士生导师

研究所:量子电子学研究所

研究领域:医用核磁共振成像技术,石油磁共振分析技术

办公电话:86-10-62755830

电子邮件:wmw[at]pku.edu.cn

个人主页:http://bdlz.sypole.com/

教育背景

1996-2001,中国科学院,武汉物理与数学研究所,无线电物理专业,博士;

1992-1996,中国科学院,渗流流体力学研究所,渗流流体力学专业,硕士;

1983-1987,中国石油大学,石油工程专业,学士;

工作经历:

2018.9-至今,北京大学,信息科学技术学院电子学系,研究员,北京大学(天津滨海)新一代信息技术研究院双聘教授。

2008.7-2017.1,北京大学,信息科学技术学院电子学系,985研究员。

2003.3-2008.6,北京大学,信息科学技术学院电子学系,副研究员。

2001.9-2003.2,中国科学院,渗流流体力学研究所,高级工程师,硕士研究生导师、核磁共振成像重点实验室主任。

1999.1-2000.1,德国布鲁克公司(瑞士苏黎世),访问学者。

研究领域:

主要研究领域为核磁共振与成像设备技术及其在医学和石油工业中的应用。包括:核磁共振成像系统设计;核磁共振成像控制谱仪的设计;核磁共振成像脉冲序列的构建;核磁共振成像磁体设计与优化;核磁共振成像射频线圈设计;核磁共振成像梯度线圈设计;核磁共振图像重建及后处理研究;磁共振成像技术在医学中的应用;核磁共振在石油勘探开发中的应用。

科研工作:

主持或参加国家及省部级项目多项,根据国民经济的需要,和国内大型企业合作开展医学和石油核磁共振成像技术的合作研发工作。特别是对医学磁共振成像设备中的一些关键技术进行了攻关研究,包括开放式磁共振磁体、数字化多通道并行采集谱仪、脉冲序列编程平台、多通道相控阵接收线圈等。主要科研项目情况如下:

1.科技部“十五”重大攻关项目(2001.01-2005.12)

“核磁共振测井仪研制与开发”,项目编号:2001BA210A03。项目总经费5150万元,北京大学为第一承担单位,项目总负责人。具体负责核磁共振测井仪总体设计;核磁共振岩石物性测量方法和数据分析方法等研究工作。项目研制出我国第一台核磁共振测井仪,打破国外垄断,为我国石油工业走出国门提供了有力支撑。

2.北京市科委重大攻关项目(2005.08-2008.08)

“数字化开放式磁共振成像医疗诊断系统研制”,项目编号:D0205002040221。项目总经费1645万元,和华润万东医疗装备上市公司共同开展研制工作,项目技术总负责人。具体负责0.5T开放式磁共振成像医疗诊断系统的总体设计;核磁共振磁体的电磁场设计;核磁共振成像脉冲序列设计等研发工作。项目研制出我国第一台通过美国FDA认证的0.5T开放式磁共振成像医疗诊断系统,被评为北京市自主创新产品和卫生部推荐产品。研究工作将国产永磁MRI技术提升到国际先进水平,该技术形成的产品出口量居全国第一。研究成果2010年获北京市成果转化奖二等奖及北京市科学技术奖三等奖(省部级)。

3.北京市科委科技项目(2010.01-2013.12)

“医用磁共振成像设备性能优化及技术升级”,项目编号:Z101102056910001。项目总经费2000万元,和华润万东医疗装备上市公司共同开展研发工作,项目技术总负责人。具体负责磁共振成像医疗诊断系统的总体设计优化、核磁共振成像控制谱仪的设计和优化等研发工作。研制成功我国第一台多通道并行采集核磁共振成像控制谱仪,并实现批量装机,打破国外垄断。

4.医疗装备委托技术开发项目(2004.01-2017.12)

通过和华润万东医疗装备上市公司合作建立联合实验室等方式,开展了医学磁共振成像技术研发工作,对医学磁共振成像设备中的一些关键技术进行了攻关,在开放式磁共振磁体、数字化多通道并行采集谱仪、脉冲序列编程平台、多通道相控阵接收线圈等多方面达到先进水平或填补国内空白。项目为华润万东医疗推出自有知识产权的永磁和超导医学磁共振成像设备作出重要贡献,研制出的国产磁共振成像设备产品累计销售额超过20亿人民币。华润万东医疗装备公司累计为本项目投入到北京大学研发资金3049万元。项目在2016年获得华夏医学科技奖一等奖。

5.科技部863计划项目(2015.01-2017.12)

“经颅磁刺激与经颅直流电刺激一体机研发”,课题编号:2015AA020514。863计划“脑网络导向电磁同步刺激系统关键技术研究及其在治疗意识障碍中的应用”项目子课题。课题负责人,经费426万元,具体负责经颅磁刺激与经颅直流电刺激一体机的硬软件研制工作。首次实现人体脑部无创电和磁的联合同步刺激,并在意识障碍病人中进行临床试验获得成功。

6.科技部国家科技重大专项(2011.01-2015.12)

“深层低渗透储层岩石物性快速无损及在线检测技术研究”,课题编号:2011ZX05008004。科技部“大型油气田及煤层气开发”科技重大专项(二期)子课题,课题负责人。具体负责深层低渗透储层岩石无损及在线检测技术研究。研制首台深层低渗透储层岩石核磁共振成像设备并安装在中国科学院地球物理研究所,对认识石油成藏规律起到重要作用。

7.科技部973计划项目(2015.1-2019.12)

“致密油储层渗流物理特性测量与表征”,课题编号:2015CB250900。科技部973计划项目“陆相致密油高效开发基础研究”子课题。课题负责人。具体负责核磁共振成像技术在页岩油储层渗流物理过程中的应用研究,研制成功国际领先水平适合页岩油分析使用的高温高压核磁共振成像装置。

8.科技部国家科技重大专项(2008.01-2010.12)

“核磁共振技术在低渗储层中的应用研究”,课题编号:2008ZX05008-004。科技部“大型油气田及煤层气开发”科技重大专项(一期)子课题,课题负责人,具体负责核磁共振技术在低渗储层中的应用和测试方法研究。

9.MRI石油应用委托技术开发项目(2004.01-2017.12)

和中石油及中石化集团公司合作,开展了石油工业核磁共振成像技术研发及应用研究工作,通过研制适合石油工业使用的核磁共振成像分析设备、开发新的测量分析方法等方式,开展了一批具有创新性核磁共振成像技术及其在石油工业中的应用研发工作,累计获得中石油及中石化集团公司研发资金647万元。

10.北京市教育委员会科研项目(2007.04-2008.03)

“脉冲式工业型核磁共振分析仪研制与开发”属于北京市教育委员会共建项目(产学研合作类),项目负责人。研制出便携式油料种子含油含水量核磁共振分析仪。

11.深圳市科学大设施建设预研项目(2018-至今)

“人体14T超高场磁共振成像系统关键技术研究”属于深圳市精准医学影像大设施的建设项目之一,负责研制全球首台人体14T超高场磁共振成像系统,目前处在项目预研阶段。

发表文章

1)Tang Weinan; Sun Hongyu;Wang Weimin*.A digital receiver module with direct data acquisition for magnetic resonance imaging systems. Review of Scientific Instruments. 83 (10). Review of Scientific Instruments,20 12 , 83 (10) :104701.

2)Tang, Weinan;Wang, Weimin*. A single-board NMR spectrometer based on a software defined radio architecture. Measurement Science & Technology. 2010 , 22 (1) :015902.

3)Xiao Liang;Wang Weimin*. A radio-frequency source using direct digital synthesis and field programmable gate array for nuclear magnetic resonance. Review of Scientific Instruments , 2009 , 80 (12) :124703.

4)Qi Feng; Tang Xin; Jin Zhe; Jiang Zhongde; Shen Yifei;Wang Weimin*. A hybrid optimization method for biplanar transverse gradient coil design. Journal of Physics D-Applied Physics. 2007, 40 (9) :2988-2993.

5)Tang, Weinan;Wang, Weimin*. Highly Integrated Gradient Pulse Generator for Magnetic Resonance Imaging System. Concepts in Magnetic Resonance Imaging System Part B-Magnetic Resonance Engineering. 2011 , 39B (2) :59-63.

6)Tang Weinan;Wang Weimin*; Wentao Liu; Yajun Ma; Jia Hong Gao. A Home-built Digital Optical MRI Console Using High-speed Serial Links. Magnetic Resonance in Medicine. 2015, 74 (2) :578-588.

7)Wang Longqing,Wang Weimin*. Multi-objective Optimization of gradient coil for Benchtop Magnetic Resonance Imaging System with High-resolution. Chinese Physics. B, 2014, 23(2): 028703. SCI收录,

8)Xu Yue; Wang Wentao;Wang Weimin*. Design of an interventional magnetic resonance imaging coil for cerebral surgery. Chinese Physics B. 2012 , 21 (11):554-559.

9)Jiang Zhimin;Wang Weimin*A Method of Choosing the Optimal Number of Singular Values in the Inverse Laplace Transform for the Two-Dimensional NMR Distribution Function. Chinese Physics Letters. 2013 , 30 (1) :010201.

10)Jin, Zhe; Tang, Xing; Meng, Bin; Zu, Donglin;Wang, Weimin*. A SQP optimization method for shimming a permanent MRI magnet. Progress in Natural Science. 2009 , 19 (10) :1439-1443.

11)Meng Bin; Huang Kaiwen;Wang Weimin*.A novel radio frequency coil for veterinary magnetic resonance imaging system. Chinese Physics B. 2010 , 19 (7) :076103.

12)Wang, Weiming*; Zhao Gang; Gu Chang-Chun; Sui Mingqing. Experiment and application of NMR technology on cuttings. Petroleum Exploration and Development. 2005, 32 (1) :56-59.

13)Qi Feng; Tang Xing;Wang Weimin*; Shen Yifei; Liu Shaopo; Jiang Zhongde. A new simulated annealing method of designing NMR biplanar shim coils. Progress in Natural Science. 2006 , 16 (7) :747-752.

14)Fei Tian,Weimin Wang*. Rock-Type Definition and Pore Characterizationof Tight Carbonate Rocks Based on Thin Sections and MICP and NMR Experiments. Applied Magnetic Resonance , 2018, 7(49):631-652.

15)杜晓纪;王为民*;兰贤辉;李超。1.5T关节磁共振成像超导磁体的设计、制作与测试。物理学报。2017,66(24):248401.

16)肖亮;汤伟男;王为民*。基于单片FPGA的磁共振成像梯度计算模块。波谱学杂志, 2010, 27(2), 163-171。

17)李睿;肖亮;王为民*。磁共振成像信号的数字化接收系统设计。波谱学杂志, 2009, 26(3), 359-368。

18)曲岩涛;姜志敏;史京生;朱涛涛;孟小海;王为民*。水驱油过程的核磁共振二维谱研究.波谱学杂志. 2012, 29 (1): 51-59。

19)孟小海;姜志敏;史京生;曲岩涛;王为民*。二维核磁共振观测岩石润湿性。波谱学杂志。2012, 29(2), 190-200。

20)王洪;熊泽冲;林先钗;王为民*。基于模块计算机的千兆网磁共振谱仪控制接口。波谱学杂志,。2012, 29(4), 499-507。

21)何钢;王为民*。一种用于高场MRI的多源射频发射机。波谱学杂志。2017 , 34(3):338-346。

22)李成伟;范东伟;姜佳岐;杜国红;王为民*。核磁共振技术测量生物骨密度的设备及方法。波谱学杂志。2016 , 33 (3) :468-478。

23)刘中春;程倩;刘乃贵;周杨;王为民*。缝洞型油藏致密基质灰岩的压力敏感性规律的NMR研究。波谱学杂志。2017,34 (2) :206-213

24)Du Xiaoji,Wang Weimin*. Design of Superconducting magnet for 1.5T Dedicated Extremity MRI System. IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 2014, 24 (3):4402104. SCI收录。

25)Jin Zhe; Tang Xing;Wang Wei-min*. A method for shimming a permanent magnet with FEA. Journal of Iron and Steel Reasearch international. 2006 , 13 (1) :423-426. SCI收录。

26)Tang Weinan;Wang Weimin*. A low-cost multichannel spectrometer for magnetic resonance imaging. 5th International Conference on Bioinformatics and Biomedical Engineering, iCBBE 2011 ,2011. EI收录.

27)Yu Ma; Haitao Wang,; Shixin Zhou;Weimin Wang*. The application of Nuclear Magnetic Resonance T1-T2 maps in the research of sedimentary organic matter: A case study of early mature shale with type kerogen. Journal of Petroleum Science and Engineering. 2020. 194:1-10.

获得专利

1)王为民;卜凡亮;周德开;董增仁。适于便携式核磁共振装置使用的永磁体。中国发明专利,专利号ZL200410030688.4。

2)王为民;卜凡亮。用岩石核磁共振弛豫信号测量地层岩石物性的设备及测量方法,。中国发明专利,专利号ZL200410083878.2。

3)王为民;唐昕;周德开;李培;张海涛。一种全开放式磁共振成像用永磁磁体。中国发明专利,专利号ZL200610114716.X。

4)王为民;李培;周德开;黄开文。平面有源屏蔽梯度线圈的制作方法。中国发明专利,专利号ZL200610144180.6。

5)王为民;王春忠。用于深部位经颅磁刺激的多层偏心8字形线圈。中国发明专利,专利号ZL 201510398375.2。

6)王为民;林先钗;张俊宝;欧德平。输入保护电路。中国发明专利,专利号ZL 201310032387.4。

7)王为民;李成伟;范东伟。一种骨密度检测设备和检测方法。中国发明专利,专利号ZL 201510959138.9。

8)王为民;何刚。一种多通道磁共振射频发射方法和装置,中国发明专利,专利号:ZL 201610045127.4。

9)王为民;王春忠。一种用于经颅磁刺激的四线圈结构及其应用,中国发明专利,专利号:ZL201710817412.8。

10)王为民;王春种。一种用于经颅磁刺激的四线圈结构及其应用,中国专利,专利号:CN201710817412.8。

11)王为民;汤伟男。一种用于磁共振成像系统的数字化光纤谱仪,中国专利,专利号:CN201410558843.3。

12)王为民;朱涛涛、马德铭、丁耀。一种多孔介质的选层T2弛豫谱快速测试方法,中国专利,专利号:202010964273.3。

获得奖励:

1)和北京大学医学部交叉学科合作,“神经影像新技术研发及应用”项目,在2016年获得华夏医学科技奖之一等奖,第一完成单位为北京大学,第二完成人。

2)“医用磁共振成像技术研究与开发”项目,在2010获得北京市科学技术奖三等奖(省部级)第一完成单位为北京大学,第一完成人。

3)“永磁0.5T磁共振成像系统关键技术研发”科技成果转化工作在2007年获得北京市科研成果转化奖二等奖,第一完成人。

4)2013年获北京大学首届产学研合作“先进个人奖”。

5)2015年“医用超导核磁共振成像设备技术”获北京大学第二届产学研合作“项目一等奖”,第一完成人。

6)北京大学优秀学者奖(2015)

科技成果转化:

采用和国内大型企业签订技术开发合同、建立联合实验室等方式,研究成果在华润万东医疗装备公司(A股上市)等国内企业成功实现成果转化。采用本研究成果形成的医用磁共振成像大型医疗设备畅销国内并出口美国、俄罗斯、巴西、沙特阿拉伯等十几个国家,累计产值超20亿元人民币,获良好经济效益。本研究成果的成功转化打破了国外技术垄断、大幅度降低磁共振成像大型医疗设备价格和病人检查费用,获得良好社会效益。在成果转化过程中,获得企业投入到北京大学的科研经费5895万元,促进了本方向科研工作的发展。