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生物结构的形成不仅需要细胞-细胞之间的直接接触和相互作用，还需要能够在细胞之间扩散的信号分子在器官的尺度上影响大量细胞的发育方向。扩散性成型分子的概念在20世纪为德国科学家Hans Spemann、英国科学家Lewis Wolpert和Alan Mathison Turing从不同的角度提出，分别叫做斯佩曼组织中心，法国国旗学说和图灵的反应-扩散学说。后续的研究证实了扩散性分子的存在和功能，为各种生物结构的形成原理提供了坚实的理论基础。