1981年，张一荃荣获中国科技大学首届“郭沫若奖学金”。在美国马里兰大学留学时，他的毕业论文因独创性的发现和精辟的论点，得以在最具权威的物理杂志《Physical Review Letter》上发表，导师称赞他是“我任教以来唯一让我留下深刻印象的学生”，他在博士后期间发明的“神经网络算法”，在1991年全美国同类算法测试比赛中名列第一，精度比第二名高出一倍多。1989年获取博士学位。