2017年7月，张首晟与其他几位华人科学家宣布发现“天使粒子”，这是继“上帝”粒子、中微子、引力子之后量子物理的又一里程碑发现，这让他一时间在国内外名声大噪。杨振宁曾预测，张首晟获得诺贝尔奖只是时间问题。
根据公开资料，张首晟1963年2月15日出生于上海，祖籍江苏高邮，1978年考入复旦大学，1980年赴德国柏林自由大学留学，1983年获硕士学位。后赴美国纽约州立大学石溪分校深造，1987年获博士学位，毕业后在加州大学圣芭芭拉分校从事博士后研究。后前往IBM担任高级研究人员。1993年起任教于斯坦福大学，1999年被聘为长江学者讲座教授，任清华大学高等研究院客座教授，2004年出任IBM-斯坦福自旋电子学研究中心主任。
张首晟无疑是一个天才科学家，获奖无数，由于他在拓扑绝缘体等领域上的杰出贡献，他先后获得过古根海姆基金奖(2007年)、洪堡研究奖(2009年)、欧洲物理奖(2010年)、古登堡研究奖(2010年)、求是杰出科学家奖(2011年)、奥利弗·巴克利凝聚态物理奖(2012年)、狄拉克奖章(2012年)基础物理学奖“物理学前沿奖”(2013)、汤森路透引文桂冠奖(2014)，张首晟、查尔斯·康恩、尤金·米尔还一起荣获了2015年富兰克林奖章。
2013年张首晟与他斯坦福的学生谷安佳联合创立了丹华资本，担任丹华资本创始董事长，“丹”既指斯坦福(又译为史丹福)又有“赤子丹心”之意，“华”取自“中华”。他创办丹华资本意在以斯坦福大学为核心，专注于投资美国最具颠覆性的创新科技及商业模式，连接美国的创新与中国市场。
作为一位非凡的科学巨匠，张首晟教授在理论物理学领域做出了开创性贡献，在拓扑绝缘体、量子自旋霍尔效应、自旋电子学等领域取得了高屋建瓴的成就。2007年，其发现的“量子自旋霍尔效应”被《科学》杂志评为当年的“全球十大重要科学突破”之一。与此同时，张教授亦涉足投资界，专注于投资具颠覆性和影响力的科技成果和商业创新项目。
张首晟教授于2018年12月1日骤然辞世，年仅55岁，在这短暂而精彩的一生中，张首晟教授将时间、热情和精力都奉献给了科学创新、对年轻一代科学家的培养，以及对真理的探索，真正实现了”让今天的科研成果改善人类明天的生活，帮助年轻一代在学术上跨跃自己今天的局限“的誓言。
既然无法抵挡她万有的吸引，
为何不遨游星际而时时相伴?
既然为量子因果而纠缠绵绵，
为何不心心相印寄水一方?
既然追不上她永恒不变的步伐
为何不对镜赏花以光传因缘?
既今见英魂长存于行行字迹，
又何惧漫漫征途中渊深峰险?
张首晟
2016年2月6日
