1977年中国高考刚刚恢复,张丽欣报考了辽宁大学,并以优异的成绩被录取。当时在全国所有的大学里,自修课是一个完全陌生的概念,她却大胆地向学校提出自修课的概念并亲自实践,而且还参加了实验课题研究和第一部《中国大百科全书环境科学卷》词条的编写,该书荣获科技部一等奖。1983年她考上北京蔬菜研究中心与浙江农大联合培养研究生,研究果蔬营养保鲜与人体健康。三年后,她以优异的成绩获硕士学位,毕业论文荣获北京市农林科学院首届青年科学家优秀论文竞赛一等奖。1986年获美国农部准博士生奖学金,赴美国夏威夷大学攻读博士学位。在夏威夷大学,她从植物分子生理学系转到夏威夷大学医学院、夏威夷癌症研究中心,在研究中心主任、美国著名防癌专家Dr.John Bertram教授的指导下从事癌症分子机理研究。仅用了两年半的时间,她便以优异的成绩破例取得了博士学位。