張衡字平子，南陽西鄂人也(今河南南召縣南)。[1]世為著姓。祖父堪，蜀郡太守。衡少善屬文，游於三輔(本指漢代負責治理京畿長安附近地方行政事務三個長官的合稱。京兆尹，治在長安城南尚冠里。左馮翊，治在長安城內太上皇廟西南。右扶風，治在夕陰街北。)，因入京師，觀太學，遂通五經，貫六藝。雖才高於世，而無驕尚之情。常從容淡靜，不好交接俗人。永元中，舉孝廉不行，連辟公府不就。時天下承平日久，自王侯以下，莫不踰侈。衡乃擬班固《兩都》，作《二京賦》，因以諷諫。
張衡出身仕宦家族，年少時即善文章，曾遊歷漢代三輔地區，因有入京師與太學機構交流，得以精通五經，學貫六藝，但卻不因而自滿，恬淡自適，惟不喜與通俗人往來，和帝永元年間，被舉為孝廉卻辭平受召，且官署聘任亦不赴就，並仿班固「兩都」體例，作了「二京賦」諷諫時政。
范曄雖云張衡不恃才而驕，然不任職官府發揮長才，不與俗人交往，且諷諫時政，仍有種年少氣盛，不肖與時同流的傲氣感。
精思傅會，十年乃成。文多故不載。大將軍鄧騭奇其才，累召不應。
張衡喜精心思考，善結合、比附古今而發，歷十載努力在學術、文章大有成就，雖著作甚豐但所留不多。大將軍鄧騭以張衡之才世少有，想延攬入府，但衡未允。
衡善機巧，尤致思於天文﹑陰陽﹑歷筭。常耽好玄經，[2]謂崔瑗曰：「吾觀太玄，方知子雲妙極道數，乃與五經相擬，非徒傳記之屬，使人難論陰陽之事，漢家得天下二百歲之書也。[3]復二百歲，殆將終乎？[4]所以作者之數，必顯一世，常然之符也。漢四百歲，玄其興矣。」[5]安帝雅聞衡善術學，公車特徵拜郎中，再遷為太史令。[6]遂乃研核陰陽，妙盡琁機之正，作渾天儀，著靈憲﹑筭罔論，言甚詳明。[7]
張衡機靈具巧思，致力於研究天文、陰陽之學及推算歲時節候，並酷愛研究太玄經。他認為太玄經可與五經並列，漢家得以得天下之書，太玄經必可再興二百年以上。漢安帝久聞衡善術數之學，特徵為郎中，再升太史令，使其發揮所長，研究陰陽、天文儀器，著有「靈憲」、「筭罔論」等天文及算學著作。
由上可知，張衡並非不想任官，或許前不任官之因係非其所欲任者，而今得以投入喜好之術數、天文之學，當樂意為之。其所任者，似今日天文研究人員。
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