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张莉1993年11月在辽宁省营口市业余体校辛克勇教练门下开始学习击剑，1994年8月被王恒满教练选中，调入辽宁省击剑队进行专业训练，在王恒满、徐佩珍、马智教练的指导，经过一年的专业训练，获得了1995年全国少年击剑锦标赛个人冠军。1999年11月调入国家队， 2001在泰国亚洲击剑锦标赛中，先后战胜众多亚洲击剑高手后进入决赛，在决赛中与队友李娜相遇，张莉利用灵活多变的战术，敢打敢拼，用智慧取得了比赛的胜利，获得了亚洲锦标赛个人冠军，随后又与队友合作，取得了团体冠军。2002年11月代表我国参加在韩国记举行的第十届亚洲运动会，在团体比赛中获得亚军。2003年5月，张莉在参加2004年奥运会选拔赛意大利世界杯赛中，表现出色，技术细腻，战术巧妙，常常以柔克刚，在淘汰2000年奥运会个人冠军匈牙利老将纳吉后，同样以多变的战术和娴熟的技巧战胜队友沈巍巍，荣登世界杯赛冠军的宝座。这是中国女子重剑有史以来，继山东选手扬劭琦和队友李娜之后的第三位世界冠军。2003年7月，在澳大利亚世界杯赛上，张莉与队友合作，经过顽强拼搏先后战胜了瑞士、德国、法国等世界强队第一次登上了世界杯团体冠军的领奖台。
张莉在近几年训练中表现出色，特别是在国际比赛中发挥稳定，2004年雅典奥运会，张莉有幸代表中国队出征，在个人赛中以一剑之差，惜败匈牙利名将两届奥运会冠军老将纳吉，屈居个人赛第六名。 奥运会后，张莉做了短暂的调整又投入了训练，在伤病困扰和过渡训练精神极度紧张中，又一次获得了2005年捷克世界杯赛个人冠军。
张莉训练刻苦，善于钻研，思维敏捷，是技巧和战术型的击剑选手。张莉体质较弱，双膝关节有严重的运动损伤，常常积水，平时走路都疼痛难忍，但从不影响训练。在训练中，利用积极的思维和聪明的智慧，来取代下肢移动能力的不足，在剑尖的控制上高人一筹，在比赛中常常以巧取胜，被队友称为，温柔杀手。
