Après son doctorat en physique théorique à l’Université de Fudan (Shanghai) en 1989, Zhigang Shuai y a été « Research Fellow » au Département de physique, puis postdoctorant et à l’Université de Mons (1990-2001) dans le service de Chimie des matériaux nouveaux dirigé par J.-L. Brédas. De retour en Chine, il est nommé professeur en 2002 et est recruté par l’Institut de chimie de l’Académie des sciences chinoise à Pékin. En 2008, il obtient une chaire professorale (« Changjiang Scholar Chair Professor ») à la prestigieuse Université de Tsinghua (Pékin).

Zhigang Shuai a apporté d’importantes contributions au développement de méthodologies théoriques pour décrire les processus électroniques dans les systèmes de matériaux complexes. Il a notamment étudié la structure et la dynamique des états excités dans les matériaux fonctionnels moléculaires et les polymères, et la dynamique des porteurs dans les matériaux organiques et nanostructurés. Ses contributions significatives et originales sont plus particulièrement dans les domaines de la théorie des diodes électroluminescentes polymères et le formalisme de la fonction de corrélation des vibrations thermiques de la désintégration non radiative de l’état excité. Plus récemment, il a été le premier à aborder de manière théorique le rôle de la déformation du potentiel due à la compression/dilatation dans les matériaux 2D.

Ces travaux ont donné lieu à près de 350 articles dans les meilleures revues du domaine (citations annuelles de plus de 1 000 depuis 2010 ; indice h : 65) et des travaux cités près de 14 000 fois. Ses recherches pionnières sur le graphène (JACS) et la graphdiyne (ACS Nano) ont notamment été cités plus de 500 fois. Il est rédacteur associé de J. Mat. Chem. A et membre des comités éditorial ou consultatif d’une dizaine de journaux internationaux de chimie théorique/physique ou chimie générale (J. Phys. Chem., Chem. Phys. Lett., WIREs Comp. Mol. Sci….).

À côté de nombreuses responsabilités au sein de son université et de la Société Chimique Chinoise (CCS) dont il a reçu plusieurs distinctions, Zhigang Shuai est vice-président de l’Académie internationale des sciences moléculaires quantiques (dont la présidente est Odile Eisenstein), Fellow de la Royal Society of Chemistry (R.-U.) et membre associé de l’Académie royale de Belgique. Il a reçu en 2015 le Prix « National Excellent Scientist » de l’Association chinoise des sciences et technologies et a été élu en 2017 membre du « Scientific Board » du WATOC (World Association of Theoretical and Computational Chemists).

Francophile et francophone, Zhigang Shuai a joué un rôle majeur dans les relations avec la communauté française de chimie théorique et son réseau (RCTF). Depuis la création en 2012 par le CNRS du GDRI franco-chinois de chimie théorique, dans lequel il est fortement impliqué et joue un rôle pivot et responsable, il a organisé ou co-organisé les workshops bi-annuels et donné plusieurs conférences plénières qui l’ont conduit à tisser des liens particuliers avec la communauté francophone et à établir des collaborations avec l’Université de Nantes, en particulier Denis Jacquemin avec lequel il a publié.