超迴圈理論思想
德國科學家M.艾根從對生物大分子研究的角度，吸收非平衡非線性熱力學的成果，創立了超循理論。超迴圈理論提出，在關於生命起源的化學進化和生物學進化之間，存在著一個生物大分子的自組織進化方式，隨機無序的大分子透過採取迴圈形式的自組織，發展起來有序的組織並向更高的組織和複雜性進化，從而最終導致了生命的起源。
自然界和社會領域都存在各種迴圈現象。天回地轉、日出月落、天體在週而復始地旋轉運動；花開花謝，“蛋生雞、雞生蛋”，生物在生生不息地繁衍交替；大氣迴圈、水迴圈、群落代謝，生存系統在不斷地交換更新；“天下大勢，分久必合，合久必分”，社會的發展也表現出某種往復流動。人們在生活實踐中，把這種普遍存在的往復流動、週而復始的現象概括為迴圈，即多種事物或要素互為因果而形成的封閉圈。
系統是由各個要素組成的，各個要素相互作用、相互聯絡的有機結合構成了系統。因此，一個系統如果略去其種種細枝末節，宏觀地看，系統內部各個要素之間的線性或非線性的相互作用，必然表現出或採取某種簡單的或複雜的、低階的或高階的迴圈組織形式。整個自然界的相互聯絡，也就是由許許多多小迴圈構成的迴圈之網。
超迴圈理論是根據大量的分子生物學理論和實驗得出的，因此，超迴圈機理主要是一套依賴生物化學過程來描述的系統自組織過程的模型。艾根把生命的分子進化過程分為“反應迴圈”、“催化迴圈”和“催化超迴圈”等不同階段，每一階段形成的化學迴圈，就是具有一定自組織水平的進化系統，各階段的連續過程便是一個超迴圈機理的基本模型。
生物體由胚胎髮育、出生、生長、成熟、生殖、衰老、死亡等階段構成的全過程叫做生命的迴圈。各種元素在體內和體外經歷著的迴圈變化，對於生命的形成、存續和演化是十分重要的。所有生物體內部總存在和發生著大量的化學反應，如碳的氧化還原，氫、氧合成為水再分解為氫、氧，進一步的醇、醛、酸、酯類的相互轉化，高能物質ATP的形成，等等。這些單獨的反應可以形成一個系列，就是說，第一個反應結果生成的產物緊接著進入第二步反應，其產物接著進入第三步、第四步反應……。這種一個反應序列中每一步形成的產物都是先前某一步反應的生成物，就構成一個反應迴圈。
催化迴圈是比反應迴圈更高階的迴圈，其特點是反應的結果不是任意的產物，而是一個催化劑或相當於催化劑的複雜迴圈。反應迴圈的結果可以是任何一種產物，而催化迴圈則是產生了對其他反應迴圈有推動作用的催化劑，這一產物有可能參與了另一反應過程，其產物也是一個催化劑。當這些催化劑又相互迴圈作用時，這個化學系統就進入了較高的系統水平。反應迴圈在整體上相當於一個催化劑，催化劑在迴圈中再生出自己，稱作是自再生或自創生。如果以反應迴圈作為子系統，這些子系統迴圈地聯絡起來，構成了反應迴圈的迴圈系統，這樣的迴圈系統稱作催化迴圈。這種由低階迴圈形成高階迴圈的過程稱作會聚，在此即是由反應迴圈會聚成為催化迴圈。催化迴圈是反應迴圈的迴圈，因此是比反應迴圈高一級的迴圈。
進一步，如果以催化迴圈為子系統，這些子系統透過功能的迴圈聯絡而連線起來，就會聚成更高一級的迴圈組織，這就是超迴圈。催化超迴圈是由多個催化迴圈構成的化學迴圈，是透過迴圈聯絡起來的多個自動催化劑，或者說是自我複製單元構成的迴圈系統。
在超迴圈中，每個子系統既能指導自己的複製，又能對下一個中間物（子系統）的產生提供催化支援。也就是說每一個子系統就是一個催化迴圈，它一方面複製自身，一方面產生下一個過程的催化迴圈。這個過程有N個，構成一個首尾相連的迴圈。但是，在真實化學過程中聯絡還原要複雜一些，因為資訊的自我複製是核酸自身作用的結果，這一迴圈要想產生下一階段的迴圈，僅僅透過複製還不行，而必須透過核酸資訊的指導作用產生一套酶系統，利用它的中介作用控制和推動下一階段的資訊複製的產生。所以，在每一個催化迴圈之間還應當有一個起控制作用的中介體，它由每一個催化迴圈產生，由於它的出現，實現了催化迴圈之間的聯絡，使催化迴圈可以連結成為更復雜的迴圈，即催化超迴圈。
超迴圈的顯著性質是有整合性，允許相互競爭的子系統之間形成協同作用。在自然界的迴圈聯絡之網上，所有的開放系統的自組織都必然採取一定的超迴圈形式。普利高津等人證明，遠離平衡的開放系統，能夠產生耗散結構的必要前提之一是反應體系中必須存在自催化反應，也就是必須存在催化迴圈。而且，進一步的分析表明，哪怕是“三分子模型”這種最簡單的耗散結構，也必定採取某種超迴圈形式。另一個常為自組織理論援引的貝洛索夫-扎鮑廷斯基反應，也是採取的超迴圈形式。
超迴圈是一種生命起源的理論，它所強調的是自組織形成的綜合性，即一種將存在著差異、相互矛盾的部分聯合統一為一種優勢相容的系統。從反應迴圈到催化迴圈、超迴圈的演變過程，也是一種逐級綜合的過程，這種綜合不是簡單的規模增加和擴充套件，更重要的是其性質和功能的綜合。這種綜合化是一種事物本質的逐級突變，這種機制使分子物質的原來的普通化學反應逐漸突變為高階的、具有特殊功能的物種或超級系統。
生態系統中也採取了形形色色的超迴圈形式。在成熟的生態系統中，食草動物吃植物，食肉動物吃食草動物（也可能吃植物），捕食的食肉動物吃被捕食的食肉動物，如此等等，直至在這個鏈條末端的食肉動物不再被任何其他動物捕殺，而只是自然死亡。如果注意到所有的動植物，包括其代謝的最終產物，都是再迴圈的，那麼僅僅用生物鏈來描述這個過程是不完整的。在鏈條末端的動物死亡後，其身體最終亦被分解為分子化合物，就像新陳代謝的廢物一樣，然後透過植物的作用得以在此係統中再迴圈。從整體上看，這是一種超迴圈，它透過太陽能的高能光子轉變為低能光子而催化了一種新陳代謝，其中有機體的繁殖代表了自催化。
綜上所述可知：
（1）反應迴圈是一種開放系統，系統的存在是透過一定的輸入和輸出導致非平衡環境中物質因濃度差異造成的不停的反應過程；複雜的反應迴圈是一種迴圈的迴圈，但這種複雜化不是本質性的變化，而是一種規模和程度上的複雜化。
（2）催化迴圈則是透過一個催化劑（或反應迴圈）產生另一個催化劑（或反應迴圈）的過程，這個過程要想產生特定的催化劑，自身必須有特定的資訊載體，作為一個完整的迴圈，這個資訊載體的催化工作本身也包含著自身複製的意義，即完整的過程是一個資訊的自我複製迴圈。
（3）超迴圈不僅是一個自我複製的系統（這使得系統的資訊得到保持並使系統不斷地延續下去），而且超迴圈過程還包括一個由資訊翻譯成的功能系統，這個功能系統又推動著下一步的複製。就是說，系統中不僅有資訊的複製過程，還有一個在此基礎之上的資訊與功能的相互作用過程。這樣，系統中的資訊保持和功能調節就成了相互聯絡而又相對獨立的兩個方面，這兩個方面以至成了整個生命發展過程的兩個基本方面，像細胞核和細胞質、單倍體和多倍體、花和葉、蛋和雞、人體的生殖細胞和營養細胞等等。這樣，系統不僅是一個不斷自我複製的運動系統，而且還有不斷受環境影響、又不斷作用於環境的功能。系統內部的這種分化，使得整個化學反應系統具有了進化和發展的可能，資訊指導產生的酶群和蛋白質在催化下一步複製時可能受到更大環境的影響，促使資訊複製產生變異，這些差異經過複製、翻譯，又可能產生新的功能集團。這使得這個化學系統的複雜水平已經近似有了生物物種那樣的特性，可以進入達爾文進化機理的競爭和選擇過程。這些化學迴圈在此基礎上已經離開了自然的、隨機的化學反應存在的水平，進入了一種自主的保持自身和發展自身的過程，它是一種超級的化學迴圈系統，其特徵很像是物種，艾根稱之為“分子物種”或“準物種”。
迴圈，既是系統聯絡的形式，也是系統發展的形式。天體、恆星的物理化學反應與反應迴圈相聯絡，化學、生物化學的反應與催化迴圈相關聯，生命現象及其複雜的生物化學過程跟超迴圈相適配，而社會現象又跟更高階的超迴圈組織不可分離，這就勾畫了一幅從低階到高階迴圈與從低階到高階發展之間相一致的世界圖景。正如生命起源和生物進化所表明的，更高階迴圈的形成，也就是進化發展到超迴圈，原始細胞的超迴圈會聚造就了真核細胞，真核細胞生物向更高階超迴圈組織的會聚產生了多細胞生物。在更高層次上，整個生態系統又是多細胞物種之中的超迴圈圈造成的結果，甚至精神現象、認識活動的發展也表現為某種超迴圈形式。辯證法大師黑格爾在研究哲學史時，將人類思想發展比作一個大圓圈，每一種思想相當於大圓圈上的一個小圓圈，這就已經在嘗試從整體上把人類思想的發展刻畫為某種超迴圈形式。
不僅大自然中存在著形形色色的超迴圈組織，形成了自然迴圈聯絡之網。在社會系統中也存在著形形色色的超迴圈組織，形成了社會迴圈聯絡之網。農業系統、工業系統、商業系統，以及運輸業和旅遊業的關係、科技活動和科技出版物的關係，都分別形成某種超迴圈組織。例如，在文化系統中既產生科學家、工程師、法學家、醫學家等人才產品，又產生教師、教授等人才複製文化系統主體；企業系統既是生產部門，又要有自身的研究、設計、人才培養等企業再生複製部門；行政部門既有正常的工作機構，又有不斷的人才培養、選擇、監督等行政機構複製再生部門。拉茲洛更嘗試把自然和社會作為一個整體系統，刻畫了一個包括整個地球生態圈和社會文化系統的超迴圈組織模式，即他稱作的“社會文化系統中的自催化和交叉催化迴圈”。
總之，按照艾根的觀點，存在不同等級的迴圈，即反應迴圈（催化劑），催化迴圈（自催化劑）和催化超迴圈三個等級，一個等級比一個等級有序，表現為組織程度的增加和自複製能力的增加。而超迴圈（即以迴圈連線各個自催化劑或自複製單元）是非生命走向生命的重要機制，例如生物從單一大分子透過超迴圈會聚進化到原生細胞，艾根指出：“對大分子複製機制的詳細分析表明，對於能夠積累、儲存和處理遺傳資訊的大分子組織來說，催化超迴圈是一種起碼的要求。”