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小川诚二（日语：小川 誠二／おがわ せいじ Ogawa Seiji ?，1934年1月19日—），日本物理学家，美国国家医学院院士，现代功能性磁共振成像（fMRI）之父。现任大阪大学特别荣誉教授、东北福祉大学特聘教授。
小川诚二出生于日本东京都台东区。1957年获得东京大学工学部应用物理工学学士学位。1962年至1964年在日本从事研究工作。1964年赴美国留学。1967年获得美国斯坦福大学的化学理学博士学位。
1968年至2001年，在AT&T旗下著名的贝尔实验室从事研究工作，历时三十三年。2001年短暂担任叶史瓦大学爱因斯坦医学院客座教授后，返回日本东京担任滨野生命科学研究财团小川脑机能研究所（Ogawa Laboratories for Brain Function Research in Tokyo）所长。
2008年开始担任东北福祉大学特聘教授，并成为韩国嘉泉大学神经科学研究所杰出教授，领导新的7.0T MRI系统的fMRI研究。
首创功能性磁共振成像（functional magnetic resonance imaging；缩写：fMRI），是脑科学和神经科学领域的重大进展。他在1990年首先提出血氧浓度相依对比（BOLD）概念。由此建立的成像技术可以将哺乳动物（包括人类）大脑活动可视化。
小川诚二是国际核磁共振医学会会士、神经科学学会会士，其主要荣誉包括有[3]：
在罗马拼音中，小川诚二的姓名“Ogawa Seiji”仅与指挥家小泽征尔“Ozawa Seiji”相差一个字。
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