张益是1993年作为兰州大学生化专业的本科毕业生分配到中科院上海原子核研究所(现改名为中科院上海应用物理研究所)工作的，当时他主要是跟着李民乾老师作一些与物理学和生物学交叉的研究课题。李民乾教授是他那一代中国实验物理学家中最早关注并投身于纳米科技研究的学者之一。

早在上世纪80年代中期起李民乾就开始从事扫描隧道显微学的研究，当时，一些发达国家的研究者凭借先进的探测手段纷纷开始关注物质的毫微结构层次(当时还没有纳米结构一词)的结构及其特性研究。1986年的诺贝尔物理学奖授予了扫描隧道显微镜的发明者，这进一步激发了纳米科技的研究热。李民乾既感到振奋，又深感时间的紧迫，他更努力地去游说，希望得到国家科研经费的支持。

但遗憾的是，当时他能得到的支持实在有限。但李老师一直没有放弃，而是利用各种机会和场合宣传物理学与生物学必然将融合的发展趋势。这种对科学宗教般的热情感染了一批年轻的大学生，后来成为李老师最主要助手和合作者的胡钧(1986年毕业于中国科技大学近代物理专业)当年就是听了李民乾老师的报告，受其感召和影响到上海原子核所读他的研究生的。张益晚胡钧几年也加盟了李民乾教授的团队。

如今12年过去，李民乾老师已经退休，而他创建的这一研究方向已经成为我国发展纳米生物学的宝贵基础。特别令人高兴的是，胡钧、张益等一批中青年专家已经成为我国这一领域的重要科学家，标志着他们师生三人携手推进这一学科发展的一本纳米科普丛书——《分子手术与纳米诊疗——纳米生物学及其应用》，年初由上海科技文献出版社正式出版。

(张益送了我一本，仔细翻阅后，我感觉这是一本难得一见的优秀科普佳作，出版者和作者都极其用心，一个对科学亲近的高中生或大学生如有机会接触到这本书可能会影响他的人生方向，可惜初版只印了3000册)。

张益到了上海原子核所后一边工作一边读研究生，2001年他获得了博士学位(导师即为李民乾教授)，这一年他同时获得了中科院院长奖学金优秀奖和上海市科技进步二等奖(排名第三)。2001年8月起至2003年底的两年半时间，他前往美国西北大学化学系C · Mrkin教授实验室从事博士后研究。2004年初回国后，张益即被聘为副研究员，并于同年入选上海市青年科技启明星计划。

10余年时间里，张益从一个初级研究人员成长为纳米操纵技术的专家。李民乾老师创建的研究组也发展成为“单分子探测和操纵实验室”张益告诉我，这些年他的研究工作主要反映在两方面：一是单分子DNA纳米操纵及其生物学应用，二是纳米蘸笔技术(DPN及其应用。在美国西北大学做博士后研究期间，他首先发现了多聚赖氨酸晶体在云母表面可控生长现象，创造性地应用DPN技术研究了它从纳米级晶种到微米级晶体的生长过程。该论文已发表在权威的《科学》杂志(Science 2005，307，1763.并列第一作者)。

这一工作开拓了晶体生长研究的新领域，因为迄今还没有任何办法可以在晶体研究中同时实现晶种的可控生长和精确空间定位、控制结晶过程、从纳米水平监测晶体生长等一系列的研究，而他们用DPN的方法，将多聚赖氨酸母液通过原子力显微镜针尖精确传递到云母基底的选定位置，引发晶核生长和控制晶体生长，同时用原子力显微镜研究晶体生长动力学。

张益说，在这个工作中，美国阿贡实验室的同步辐射光源起了很大作用。由于上述工作重要的学术价值，美国的《化学工程新闻》(C&EN等众多学术媒体作了报道，报道中用了“课题组成员张益首先发现”的措辞对张益的贡献作了肯定。张益说，尽管以上工作主要是在美国西北大学C · Mrkin教授的实验室完成的，但他这方面的研究根基是在原子核所李民乾老师的实验室里打下的。

在单分子DNA的纳米操纵研究工作中，针对生物分子与原子力显微镜针尖的作用力比较复杂，原子力显微镜对DNA分子的操纵非常困难的情况，胡钧、张益等人与德国科学家合作提出了一种轻敲与接触混合的模式对DNA分子进行纳米操纵，在力的控制和定位精度上都得到了大大提高。这一改进使他们可以精确地切割DNA分子，切割精度仅局限于原子力显微镜针尖的尺度(约10纳米)。

通过力的控制，可以进行连续的切割，有效地防止了针尖的污染和衬底的损伤，并且可以对DNA分子进行“推移”、“折叠”等操作。这一结果已发表在该领域的国际权威刊物《纳米通讯》上，并成为当期杂志的封面文章。这项技术目前已经获得中国发明专利。