吴丹是时域弥散磁共振物理原理应在医学成像的领军者,基于这一技术突破了磁共振空间分辨率的极限,定量刻画了细胞层面的微观结构特征及其在病理状态下的变化,率先实现了该技术在人体脑肿瘤、脑卒中的转化应用。还将快速高分辨率的成像技术应用于胎儿和婴幼儿,建立胎儿和婴幼儿多模态脑图谱数据库和数据后处理流程,研究大脑发育的时空变化特征和发育早期脑疾病的早期检测。 近6年在Neuroimage, Magnetic Resonance in Medicine等影像领域顶级期刊发表论文40余篇(其中2/3为通讯或一作),入选2019年度《麻省理工科技评论》35岁以下科技创新35人中国榜单。