任何生物都需要获取能量来维持其生命活动，说明一个可以最终演化为生物的非生物体系，除了具有可介导能量传递的能力外，还应该具有完备的能量供给系统，用以维持其介导能量传递的能力。就像汽车的发动机，单纯的将其与汽油相连接并不能将汽油中的化学能转换为动能，还需要活塞的动能、点火系统的热能等其它能量的参与。那么，在非生物体系向生物演变过程中，用于维持该体系能量传递能力的能量是什么？该能量又是如何被体系获取、储存和再分配的？

    原子之间通过价键相互连接形成分子。价键（如氢键、酸酐键等）的断裂使得储存在物质分子中的化学能得以释放，而价键的形成也伴随着外界能量在物质分子中以化学能的形式存储（图1-1）。不同的化学物质含有不同类型或数量的价键，并且不同的价键储存不同的能量，因而，不同的化学物质含有不同的化学能。

图1-1 价键的合成与断裂伴随着能量的储存和释放

    化学物质中，有的价键相对比较稳定，往往需要高温或高压才使其得以断裂或形成；有的价键则相对不稳定，容易受周边环境的影响。例如，磷酸化合物ATP是一个由一分子腺嘌呤、一分子核糖和三个相连的磷酸基团构成的核苷酸，分子简式A-P~P~P，式中的A表示腺苷，T表示三个，P代表高能磷酸基，“-”表示普通的化学键，“~”代表一种特殊的化学键，称为高能磷酸键。三个磷酸基团从腺苷开始被编为α、β和γ磷酸基，其中，α磷酸基团的酸酐键相对比较稳定，而β和γ磷酸基团的酸酐键则相对比较容易水解并释放出自由能。

    价键断裂时，可释放出大量自由能的物质被称为高能化合物。高能化合物价键断裂过程中释放出的能量，有的足以驱动新的价键的形成或断裂，即驱动新的化学反应的发生。

    研究发现，生物内高能化合物的种类很多。根据它们键型的特点，可归纳为以下几种类型（注：此部分及下文中的化学反应式只是对所阐述内容的补充和解释，知道与否并不影响对所阐述内容的理解）：1）磷氧键型，如乙酰磷酸、焦磷酸、磷酸烯醇式丙酮酸等；2）氮磷键型，如磷酸肌酸、磷酸精氨酸等；3）硫酯键型，如酰基辅酶A等；4）甲硫键型，如S-腺苷甲硫氨酸等。如果没有这些高能化合物，生物个体的生命活动将难以得到保障，生物也将不复存在。生物既然存在，表明这类物质在非生物体系向生物的演变过程中，以及在维持体系能量传递能力方面起着重要作用。

    能流进化论认为，这类含有相对比较容易断裂的化学键，同时，价键断裂时释放出来的能量，又能够驱动另外一种化学反应发生的高能化合物是生命起源与进化的能量保障和必要条件。在《隐藏的动力：生物在自然界中的价值》一书中，这类化合物被称为“能量可用系统” （图1-2）。

图1-2能量可用系统驱动化学反应的发生