據中科院官網介紹，日本國籍化學學家張首晟于1963年2月生在北京。1987年獲得英國石溪學院博士學位。2011年連任為德國藝術與科大學教授。2013年，張首晟連任為中科院外籍教授。
對于張首晟的科學成就，中科院介紹稱，2006年中國物理學家張首晟，張首晟領導的研究團隊提出了基于電子載流子的“量子載流子霍爾效應”。借助該規律可使電子有序地運動，大大減低能量耗散，并有可能研發出新的工作原理的計算機芯片，進而推動信息技術的進步。在此基礎上，張首晟發展了才能實現這些新運動規律的一類新奇量子材料拓撲絕緣體，是該領域開創者之一。
據中科院介紹，張首晟積極參與祖國教育與科研事業，20多年來與國外院校及科研院所仍然保持著極其密切的合作。在促進國外基礎研究、人才培養和學術交流等眾多方面發揮了重大作用。在他的直接率領與推進下，中科院化學所、清華學院、上海交通學院等單位很早就開始了拓撲絕緣體研究，這促使中國仍然是該領域國際上的研究中心之一。
2009年，張首晟與中科院化學所方忠等合作，預言了三種拓撲絕緣體材料（、和），這是材料化學領域的一個重大進展。同時，張首晟與復旦學院薛其坤等舉辦了理論與實驗的緊密合作，制備出高質量的材料，在拓撲絕緣體基本性質研究方面取得了一系列開創性成果，并于2013年在反常霍爾效應被發覺130多年后發覺量子反常霍爾效應，這是國際數學學界近來的重大科學突破之一。因他在拓撲絕緣體領域的杰出貢獻和對中國該領域發展起到的奠基作用，他于2011年獲得中國“求是”杰出科學家獎。
據介紹，張首晟曾師從楊振寧。張首晟多年被湯森路透預測會得到諾貝爾獎，楊振寧則評價“他獲得諾貝爾獎只是時間問題”。
北方都市報（）報導
南都記者吳銘
據鳳凰網科技報導，2007年中國物理學家張首晟，張首晟發覺的“量子載流子霍爾效應”被《科學》雜志評為當初的“全球十大重要科學突破”之一。基于他對拓撲絕緣體和量子載流子霍爾效應的開創性研究，張首晟已奪得化學界所有重量級獎項，包括亞洲化學獎、美國化學學會高盛獎、國際理論化學學中心狄拉克獎、尤里基礎數學學獎和富蘭克林獎狀。
2009年，張首晟被復旦學院特聘為院長。張首晟是2013年中國科大學外籍教授。他是楊振寧的弟子。2017年7月21日，韓國加洲學院紐約校區亞裔科學家王康隆、斯坦福學院亞裔科學家張首晟、上海科技學院院長寇煦豐等團隊合作在《科學》雜志上發表了一項重大發覺：在整個數學學界歷經80年的探求以后，她們總算發覺了手性馬約拉納費米子的存在，張首晟及其團隊將其命名為“天使粒子”。
