1998年，張教授因媽媽生病，回到台灣探望母親。適逢成功大學醫學院生化所有缺，張教授便前往應徵。「本來只想說試試看而已，沒想到他們很快就決定用教授名義聘我。」就這樣，張教授決定回台灣發展，全心投入教學與研究工作。「台灣和美國有很大的不同。在美國，生技公司每個研究員只負責研究計畫的某個環節。在台灣，教授要全能，什麼都要會做。除了行政和教學，在研究方面，我要會做分子生物、蛋白質純化、細胞生物以及動物實驗……每一樣都要會，這是我回台灣最大的挑戰。」
 
多年來，張教授的研究以新藥研發為目的，主要是尋找新穎基因的生物功能，進而研發與癌症、免疫系統失調、發炎症、骨質疏鬆症有關的新藥。「人如果是在做一件自己有興趣的事情，就不會覺得有壓力。我喜歡研究，並且喜歡做和疾病及醫療有密切相關的研究。因為我做的是Novel Gene(新穎基因)，一開始並不知道它會有什麼功能、能治療什麼疾病，所以就慢慢摸索，像剝洋蔥，一層一層慢慢剝。」
 
2012年，張教授研發的「利用介白素-20單株抗體治療骨質疏鬆症」技轉給歐洲Novo Nordisk公司。「研究過程中，最大的挫折是沒經費。其實技轉前，我有整整1年，幾乎沒有研究經費，在校內及校外都得不到經費援助。」張教授坦然地說：「就像運動員，沒沒無聞時，沒人相信你會成功，也沒有人願意提供經費資助你。」憑藉著對科學研究的忠誠與執著，張教授終於成功研發出「阻斷介白素-20單株抗體」，並已在動物疾病模式中證實可以治療類風溼性關節炎及骨質疏鬆症。