O truque parece ser que seu arquivo de configuração em /etc/systemd/network deve ordenar lexicamente antes das configurações padrão em /run/systemd/network , que são prefixadas com 10- . Observe que, se você substituir a configuração padrão, também deverá ativar o DHCP na interface, caso contrário, a interface surgirá sem o DHCP configurado.
Aqui está um exemplo de arquivo de configuração que eu coloquei em /etc/system/network/1-test.network :
[Match]
Name=ens5
[Network]
DHCP=ipv4
DNS=8.8.8.8
[DHCP]
UseDNS=false
Para aplicar essas configurações, execute systemctl restart systemd-networkd . Isso não parece derrubar a interface, basta reconfigurá-la. Você pode usar networkctl status ens5 para validar se as configurações foram aplicadas.
Eu validei isso, pelo menos, funciona no Ubuntu 18.04 (biônico).