神经科学家，中国医学科学院学部委员。1994年7月在瑞典卡罗琳斯卡医学院神经科学系获博士学位。1994年先后在第四军医大学神经科学研究所任讲师、副教授和研究员、神经科学研究所副所长。1999年12月任中国科学院上海生命科学研究院神经科学研究所研究员、感觉系统研究组组长。2021年2月任中国科学院上海高等研究院研究员，2021年3月任上海脑-智工程中心主任，2021年6月任广东省智能科学与技术研究院院长。兼任中国神经科学学会理事长、中国细胞生物学学会副理事长、中华医学会疼痛分会副主任委员，上海脑-智工程中心理事长等职。主要从事躯体感觉的神经网络研究。躯体感觉包括了痛、痒、温度等感觉，背根节的初级感觉神经元是躯体感觉传入的第一站，其外周支投射到皮肤、肌肉等组织，感受外界的痛、痒、温度等信息，其中枢支投射到脊髓，再经大脑的不同区域传向大脑皮层，从而实现躯体感觉的感受。我们以往的研究发现了成纤维细胞生长因子13（FGF13）和内源性钠钾泵激动剂滤泡素抑制素样蛋白1（FSTL1）等新的痛觉信息调控系统，为临床镇痛及药物研发提供了新的理论基础。近年来，张旭院士实验室发展了背根节初级感觉神经元的单细胞测序技术，对初级感觉神经元进行了新的分类，确定了一些标记性分子，建立了细胞类群与在体功能的相互关系。目前正致力于发现各类群初级感觉神经元对痛、痒等躯体感觉调制具有重要意义的感觉神经传递网络，研究中枢神经系统中痛、痒等躯体感觉神经网络的交互作用。