凯文·汉德（Kevin Hand）：美国宇航局喷气推进实验室行星科学家。
生物界很少有浪费现象。当然，在有机体个体层面有着大量有关繁殖和其他活动的浪费，想想满树的果实以及上千万没能成为受精卵的精子。但是在生态系统层面上，一个细菌产生的垃圾可能是另一种细菌的财宝——一个物种能从环境中其他物种的垃圾中获取有用的能量。食物链不是简单的“捕食者-食物”的线性关系，而是在各种有机体之间及它们与环境发生互动，以获得能量生态位的复杂系统。
地球生物学家和天体生物学家可以测量并标注出这种能量，并称之为“吉布斯自由能”（Gibbs free energy），这个概念因其理论建立者——19世纪晚期的科学家约西亚·吉布斯（Josiah Gibbs）而得名。这样做有利于评估地球生命的能量限制，以及测评其他星球上可能的居住区域。在生态系统中，吉布斯自由能是在生化反应中起作用的能量，是产生一些必要的废热和熵之后剩下的能量。这种做功的能量由负责修复、生长和繁殖等活动的生物系统控制。以生命的新陈代谢为例，在碳水化合物和氧气的反应中，我们可以测算每摩尔的反应物能释放多少焦耳的能量。人类和所有其他动物消化每摩尔食物时需要消耗几千焦的能量。微生物则通过各种方式混合气体、液体和岩土产生吉布斯自由能。美国宇航局艾姆斯研究中心的托里·赫勒（Tori Hoehler）和他的同事，对能生成甲烷并以硫酸盐为食的微生物进行了研究，研究发现，生命产生的吉布斯自由能的极限在10千焦/摩尔。在某一种环境下，实际上有很多化学通路。如果这个环境的能量生态位是开放的，那么每一种生命都会找到机会实现它。生物生态系统可以标记为反应的景观和利用能源的通路。这就是吉布斯景观（Gibbs landscape）。
文明的发展以及工业和科技生态的兴起，挑战了我们对能量需求和供应的动态理解。吉布斯景观为这种动态的概念化提供了一种简要描述。我们可以想象在任何一个城市、国家或大陆的上方都有一张可用能量的地图，它包括但不限于生物生态系统中所用化学能量的框架。例如：内燃机汽车用空气代谢汽油，建筑消耗着发电厂或屋顶上太阳能电池板产生的电。现代工业社会中的每一个元素都占据着这一景观中的生态位。
但重要的是，吉布斯景观中的很多地方都充斥着空置的生态位。我们设计和建造的系统并没能高效而完全地利用能量为现代文明的生态系统服务。我们设计的很多系统都擅长制造废热，但很少关注如何优化工作效果。从整夜开着的电灯到垃圾填埋场，吉布斯景观为技术革新和进化提供了非常大的空间。吉布斯景观也提供了一种将尚未开发的做功能力可视化的方法，如风能、太阳能、水力发电、潮汐和地热等。由此，我们会知道，我们可以在哪里及如何关闭循环通路，以及如何将我们千头万绪的技术文明整合起来加以利用。
当你开始用吉布斯式的眼睛去看待周围世界时，你会发现现代技术和工业生态系统中尚未被开发的潜力。这一开始会令人不安，因为我们会发现自己做得很糟，文明和技术的结合尚不成熟。但是，吉布斯景观同时给我们带来了希望，只要我们继续创新并努力达到平衡，就能实现复杂生物生态系统在这个地球上连续存活几十亿年。
