2002年毕业于山东省激光偏光技术重点实验室获得光学硕士学位；

2005年毕业于中科院上海光机所获得光学工程博士学位；

2005年-至今于上海理工大学工作，历任上海市现代光学系统重点实验室副主任、上海市超精密光学加工与检测服务平台副主任、学院副院长等职。

2012年5月-2013年5月于新加坡南洋理工大学任高级访问学者。

2013年5月-至今，上海理工大学，历任科技处处长、科研院院长、科技园董事长、光电学院常务副院长。

张大伟教授是上海理工大学光学工程学科的重要领军人才，入选了长江学者和国家万人计划，在科研、教学和人才培养方面做出了卓越成绩。主要贡献有：

（1）科技抗疫及面向人民健康的科技创新。张大伟针对疫情防控所急需的快速检测设备，与企业协同创新，研制了全自动烈性病毒核酸检测设备，实现样品进结果出的全自动检测，每24小时检测样本可达3200件；研发出了恒温荧光检测试剂盒及通用恒温荧光检测仪，配合试剂，可在30分钟内完成检测；研制了抗体抗原免疫荧光多通道便携式检测仪器，与相应的试纸条结合可同时对9个样本进行检测，最慢在15分钟内出结果；系列技术和产品系列技术和产品已在武汉病毒所、浙大一附医等研究所、医院应用，助力新冠病毒的快速检测。面向人民的生命健康，张大伟研发了系列创新技术，成果发表在Nature Communications、Light: Science & Applications、Lab on a Chip等国际TOP期刊。在防疫方面的科技创新得到了国家的认可，顺利入选教育部长江学者“科技抗疫”特岗学者。并牵头申报及获批上海环境生物安全仪器及装备工程技术研究中心，联合上海疾控中心、复旦大学等单位，推进上海的烈性病毒检测仪器的科技创新。

（2）解决精密元器件的“卡脖子”难题。张大伟在“国家重大科学仪器设备开发重点专项”等重大项目支持下，在庄松林院士指导下，实现了具有自主知识产权的脉冲氙灯、高精度光栅、CCD检测器关键元器件和全谱原子光谱分析仪、塞曼原子吸收光谱仪、原位水质分析仪等系列高性能光谱仪器的产业化。整体成果达到国际先进水平，为国防军工、生物医药、食品安全等重要行业使用自主知识产权的高性能光谱仪器提供保障，具有重大的社会效益，并催生近十亿元的经济效益。获得上海市科技进步一等奖、教育部技术发明二等奖等省部级科技奖项5项。

前沿创新和培养人才。张大伟服务国家战略，主持国家重点研发计划、国家重大科学仪器设备开发专项、国家科技支撑计划、国家自然科学基金等国家级课题多项，在相关领域发表SCI 检索收录论文100 余篇，代表性论文刊登在Nature Communication、Light: Science and Applications、Lab on a chip 、Laser & Photonics Reviews等国际著名期刊，入选全球前2%顶尖科学家榜单，授权发明专利 40 余项，培养硕士研究生63人，博士研究生27人，其中多人获得国家奖学金。指导学生获得挑战杯、互联网+等比赛获奖多项。2021年10月指导的廉吉庆等学生，获得“互联网+”大学生创新创业大赛全国银奖的好成绩。兢兢业业进行课程建设，负责的“应用光学实验”，入选上海理工大学2020年度上海高校市级重点课程。负责的工程光学实验，入选上海理工大学2020年度校级一流本科课程。