我们知道新陈代谢是生命体的重要功能，没有这项功能生命将无法延续。但是，到目前为止，人们只知道三羧酸循环是需氧生物体内普遍存在的代谢途径，而关于新陈代谢的基本原理却仍然是一个空白。现在，让我们用系统的思维方式来思考这一问题。

从分子生物学的角度上看，生命体的最基本结构是DNA，其新陈代谢一般都是分子水平上的。从新陈代谢的基本过程上看，所谓的新陈代谢实际上就是DNA链有限度地、有选择性地与外来的分子或者元素进行聚合或者置换。因此，我们所面临的问题实际上是如何揭示“DNA链有限度地、有选择性地与外来分子或者元素进行聚合或者置换”的基本原理。由于新陈代谢的整个过程完全符合化学原理，因此，我们可以借助于化学原理来思考这一问题。

化学常识告诉我们，化学元素之间能否产生聚合或者置换，取决于化学元素之间的亲和力，亲和力大的化学元素优先，亲和力小的次之，没有亲和力的化学元素之间不发生任何化学反应，而能够产生聚合或者置换的量，则取决于化学反应的饱和度，饱和度越大，聚合或者置换的量就越大，反之，就越小。

由此可见，DNA链之所以会有选择、有限度地与外来分子或者元素之间发生聚合和置换，是因为亲和力和饱和度的缘故。这个时候，如果我们将DNA链看成是系统结构，那就构成了系统新陈代谢的三个基本要素，它们是：结构链、亲和力、饱和度。下面，让我们系统地分析一下这三个基本要素的作用和相互之间的关系。

要素一：亲和力。“亲和力”指的是物质之间相互聚合的倾向性。物质之间的亲和力越强就越容易聚合，反之就越不容易。亲和力是在特定环境中产生的，是系统（或物质）在特定环境中能够形成特定成份的根本原因。比如说，在甲、乙、丙三种物质中，如果甲与乙的亲和力最强，甲与丙的亲和力次之。那么，甲只会跟乙聚合，而不会去跟丙聚合，即便是乙与丙已经聚合了，甲也会将丙置换出来。因此，在特定的环境中“甲与乙的聚合物”便成为了系统的特定成份。

要素二：饱和度。“饱和度”指的是物质之间相互聚合的限量。物质之间的饱和度越大，聚合的量也就越大。反之，聚合的量就越小。饱和度是在特定环境中产生的，是系统（或者物质）在特定的环境中能够形成特定结构的根本原因。比如说，在甲、乙、丙三种物质中，虽然甲与乙的亲和力最强，甲与丙的亲和力次之。但是，当甲与乙聚合的量已经达到饱和时，甲与乙的亲和力就会因“饱和”而下降甚至消失，转而与丙聚合。当甲与丙的聚合也达到饱和时，“甲与乙的聚合物”和“甲与丙的聚合物”之间便形成了一定的比例，从而构成了特定的系统结构。

要素三：结构链。“结构链”指的是系统结构中由各个局部所构成的特定的平衡机制，是“亲和力”与“饱和度”的特定环境，也是事物千差万别的本因。特定的结构链必须在特定的亲和力和饱和度的相互作用下才能得以平衡和发展。其中亲和力是结构链对于物质需求的倾向性，而饱和度则是结构链对于物质排斥的倾向性。

基本要素之间的关系：“结构链”相对于“亲和力与饱和度”来说是前提或者条件，“饱和度”相对于“亲和力”来说是一种制约力。“亲和力”的作用是选择，“饱和度”的作用则是限制其所选择的量。而结构链又是在亲和力与饱和度的共同作用下维持的。【1】

由于任何分子、原子甚至粒子之间都存在“亲和力”和“饱和度”，而任何有形的物质又都是由分子、原子等等所构成的。因此，在没有任何反证的情况下，我们有理由相信，无论多么复杂的系统结构，其新陈代谢的过程都是由这三个基本要素构成的。由于新陈代谢被视为生命的基本原理，因此，我们有理由认为这三个基本要素之间的相互作用，实际上就是一切复杂系统的基本原理。

参考资料：

1、黄国平，超越贝塔朗菲一般系统论的大胆构想（J），南京理工大学学报，2009