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배의 여러 부분의 특정 세포군이 특정한 조직과 기관으로 발생하도록 유도한다는 배발생 유도를 발견함으로써 1935년 노벨 생리학·의학상을 수상했다.

그는 처음에 의과대학 학생으로 하이델베르크대학교·뮌헨대학교·뷔르츠부르크대학교 등에 다녔으나 동물학·식물학·물리학 등을 전공하고 졸업했다. 뷔르츠부르크의 동물학연구소에서 일했고(1894~1908), 로스토크대학교의 교수를 지냈다(1908~14). 베를린의 카이저 빌헬름 생물학연구소에서 연구원으로 재직했으며(1914~19), 그후 프라이부르크대학교의 동물학 학장을 지냈다(1919~35).

유도에 관한 그의 개념은 영원(蠑蚖)의 발생초기에 대한 연구에 기초를 두고 있는데, 그러한 연구는 최초의 발생단계에서는 배의 각 부분들의 운명이 결정되어 있지 않다는 것을 보여주었다. 즉 장차 피부조직이 될 부분을 신경조직이 될 부위로 이식하면 피부조직이 아닌 신경조직이 형성되는 것이다. 이러한 결과는 정상적인 발생과정뿐만 아니라 선천성 기형의 기원도 설명해주었다. 슈페만은 자신의 연구들을 〈실험 발생론 기고 Experimentelle Beiträge zu einer Theorie der Entwicklung〉(1936)에서 요약해 설명했다.