張幼年喪父，家境艱難，1949年小學(xué)畢業(yè)后在家務(wù)農(nóng)。1950年受政府勸學(xué)運(yùn)動和小學(xué)數(shù)學(xué)教師的鼓勵，考進(jìn)省立十五中，后轉(zhuǎn)學(xué)漣源四中（當(dāng)時為建國中學(xué)）。1952年提前初中畢業(yè)，考入漣源一中19班讀高中。整個中學(xué)階段均得到人民助學(xué)金資助，才克服經(jīng)濟(jì)困難完成學(xué)業(yè)。從小學(xué)到中學(xué)，學(xué)習(xí)非常努力，成績始終名列前茅，曾先后受到多名任課教師的特別鼓勵和關(guān)懷。1955年以優(yōu)異成績考入北京大學(xué)物理系。1956年黨號召向科學(xué)進(jìn)軍，學(xué)業(yè)特別優(yōu)秀的少數(shù)尖子學(xué)生組成學(xué)生科學(xué)小組，予以特殊培養(yǎng)，張被老師指定為組長。1958年紅專辯論時，因此受到批判，被定為“只專不紅”的“走白專道路典型”。

1960年畢業(yè)后分配到核工業(yè)部九院從事國防科學(xué)研究。張以極大的熱情投入緊張的科研工作，因?qū)I(yè)基礎(chǔ)好，又有名師指導(dǎo)，不久即脫穎而出，擔(dān)任重要任務(wù)。在“文化大革命”的混亂環(huán)境中，張回避政治運(yùn)動，進(jìn)入“促生產(chǎn)”行列。作為科研組長先后組織完成了幾個重要型號的理論設(shè)計，并在場地試驗(yàn)中取得圓滿成功。1983年起擔(dān)任研究所科學(xué)技術(shù)委員會副主任，從事學(xué)術(shù)組織領(lǐng)導(dǎo)工作，分管型號研制、基礎(chǔ)研究、高技術(shù)、職稱評定、博士后流動站等方面。同年加入中國共產(chǎn)黨。1987年晉升為研究員。1990年成為博士生導(dǎo)師，并主講研究生課程。

獲得的主要科學(xué)技術(shù)獎勵有：國家科技進(jìn)步獎一等獎一項（排名第一），省部級獎一等獎一項，二等獎六項，三等獎兩項，全國科學(xué)大會獎等。此外，1985年獲核工業(yè)部勞動模范、九院勞動模范稱號，1986年獲國家級有突出貢獻(xiàn)中青年專家稱號并提高三個工資檔次，1991年起獲國務(wù)院頒發(fā)的政府特殊津貼。其中獲國家科技進(jìn)步獎一等獎的研究項目提出和論證了一個新的設(shè)計原理，經(jīng)過大量的理論分析和計算機(jī)模擬計算予以驗(yàn)證完善，并在現(xiàn)場多次試驗(yàn)中取得成功，從而成為新型型號設(shè)計的主要基礎(chǔ)，這是一項開創(chuàng)性的意義重大的研究工作。1986年后，為了應(yīng)對美國星球大戰(zhàn)計劃帶來的挑戰(zhàn)，張主要轉(zhuǎn)向高技術(shù)方面的研究，先后任國家高技術(shù)410主題（激光技術(shù)）總體研究和論證專題專家組成員、組長、顧問。在研究中撰寫總結(jié)報告和論文20篇，獲得上述省部級獎中的三項國防科工委二等獎和一項三等獎，以及杰出貢獻(xiàn)榮譽(yù)獎等。1996年參加國家攀登計劃“計算材料科學(xué)的物理基礎(chǔ)及應(yīng)用”，任專家組成員，負(fù)責(zé)有關(guān)錒系元素物性、材料對特殊氣體的吸附和反應(yīng)課題，與幾位博士生和青年研究人員一起完成了一系列有國際水平的研究工作，在國外刊物發(fā)表論文35篇、國內(nèi)刊物發(fā)表5篇。近十年來張還從事異常核聚變的實(shí)驗(yàn)和理論研究，和王大侖研究員等合作發(fā)現(xiàn)了氫（氘）氣放電中存在系列異?，F(xiàn)象，是目前物理化學(xué)知識所不能解釋的。張?zhí)岢隽恕靶湓樱▓F(tuán)）模型”，很好的說明了這些現(xiàn)象。張的理論得到了實(shí)驗(yàn)研究人員的好評，希望在這個有重大應(yīng)用價值和基礎(chǔ)理論意義的領(lǐng)域獲得突破。張公開發(fā)表的著作有“高溫超導(dǎo)研究”（專著，三人合著），以及近80篇論文，此外還寫有內(nèi)部總結(jié)報告和論文約70篇。