肿瘤生物学家，中国科学院院士、军事医学研究院研究员、国家自然科学基金委医学部主任、国家生物医学分析中心主任，国家重大科学研究计划项目的首席科学家，蛋白质组学国家重点实验室副主任。

主要从事炎症与肿瘤发生的研究，揭示了炎症诱发肿瘤过程的系列关键分子事件，特别是在炎症所致细胞周期紊乱和肿瘤耐药的机制方面做出了原创性发现，为干预“炎症诱发肿瘤”的进程提供了理论基础。其中“基于DNA感受器调控的自身免疫性疾病治疗方案”入选“中国科学年度十大进展”。相关成果发表于Nature Immunology、The EMBO J、Molecular and Cellular Proteomics、J Biol Chem、Oncogene等。

近年来先后获得“何梁何利”奖、谈家桢生命科学成就奖、国家科技进步创新团队奖、军队杰出专业技术人才奖、军队科技领军人才奖，国家自然科学二等奖等。还先后担任中国人民解放军航天员健康中心专委会主任委员、中国航天员中心创新发展战略指导专家、国家重大科学研究计划项目首席科学家、北京市人民政府专家咨询委员会委员等。

张学敏主持建立了大型质谱技术基地，已被国家科技部批准成为国家大型科学仪器中心，是国家层面的大型技术平台，为中国生物医学科技发展做出了突出贡献，并产生了较大的国际影响力。