本书实际上从9大认知定律的维度, 全方位分析了行为塑造感知以及空间与思维之间的关系等。全书分为两个部分, 共10章。第一部分从身体的空间、身体周围的空间、我们周围的空间以及思维转换等几个方面论述了思维中的世界; 第二部分从空间中的语言、关于空间的两点思考、我们创造的空间、纸上空间、用空间思维图解世界等几个方面阐述了存在于世界中的思维。我们如何思考空间以及我们如何利用空间思考, 这就是这本书对于读者的两个重要意义。
空间思维，所有思考的根基
一个生物不会为了移动而思考，它只是单纯地移动。通过移动，它发现了世界，由此形成了它的思想。
——拉丽萨·麦克法夸尔（Larissa Macfarquhar）
世间万物皆在运动之中。物理学家告诉我们，如果构成书桌的所有分子在同一频率上震动，那么这张书桌就能从地板上跳起来。即使是看起来静止的植物也会生长、摆动、追逐阳光、（花朵）绽放或闭合。如果完全静止，植物就会凋零。宇宙给运动制定了两条基本规律，这两条规律也同样适用于我们的思维：距离——近处的事物比远处的更易获取；重力——向上运动比向下要花费更多力气。
与有形的事物一样，无形的思维也时刻处于运动之中，有些时候甚至令人难以捉摸。虽然诸多想法在我们脑中无序闪过，但其实质并不会变化。要想捕捉到它们，唯一的途径就是将动态的想法凝固，使抽象的想法具体。人、事、物、地点，我们从永不停歇的时空流动中将它们提取出来，把动态转为静态，从而使我们能够思考这些转化成词语和概念的想法。
古往今来，宇宙中的一切都处于永恒的运动之中，这自然也是人类思维的根本所在。在空间中，行为先于语言发生，正如思维基于行为。
我们在空间中的行为不断改变着空间，也改变着我们自身及他人。我们的行为创造了那些在空间中改变自身及他人的事物，而这些事物反过来又影响着自身与他人的思维。就像你正在阅读的这些文字，虽然只是安静地印在纸上，却能影响那些未曾谋面的陌生人。
我们也不是简单地将时空流动中的事物转化成词语和概念，而是凭借我们的身体及身体的行为与反应，在这个世界和不断发生的事件中，通过每天使用的语言，去拆解这些概念的形式与结构，格其物而穷其理。通过探究事物中各部分与整体之间的关系，得以了解事物的功能及我们能用其做什么。我们探寻样式、线条、圆形、外形、分支。在行为、谈话、社群、科学，以及各类艺术（绘画、雕塑、影视、舞蹈、诗歌、戏剧、歌剧、音乐、纪实与虚构文学）中，我们也创造着概念的结构。结构将离散的部分黏合为一体，如果没有结构作为支撑，整体便会分崩离析。然而有些时候我们却故意去破坏、拆解、动摇这些结构，以期发现新的结构。比如小到传统的挑棍游戏，一把细木棍撒到地上互相构架，大家轮流挑起木棍，同时不能触动其他的木棍，否则就要将剩下的木棍重新撒，重构新的局面。再如重新布置家具，甚至重新改组公司。又如从随机数表中抽取样本，或是以任意顺序玩跳房子游戏。
散文是线性的，一个词语接着一个词语。记叙文与议论文也都具有线性结构，记叙文多以时间为轴，议论文则由逻辑驱动。但是，法国先锋小说家乔治·佩雷克（Georges Perec）的《人生拼图版》（Life: A User’s Manual），将地点、公寓楼和谜题，而非时间，作为结构框架。散文的线性特征也没有禁锢住读者，人们仍然可以前后反复跳跃着阅读。同样，说话是线性的，一个词语接着一个词语，但是这也不会阻止说者或听者被自身各自飞散的思绪打断。我们的思维也是如此，很少有直来直往的表述，甚至会在同一时刻向许多方向发散。音乐虽然从时间上看是线性的，但从空间上看，却是许多乐器在不同的时刻参与进来，踩着不同的节奏，演奏不同的音符。绘画艺术不是线性的，一直以来都存在一种中心与外围的创作结构，直到美国抽象表现主义画家杰克逊·波洛克（Jackson Pollock）和马克·罗斯科（Mark Rothko）的出现。结构是很复杂的，我们不断地建立、毁掉和重建它。
戏剧、竞选演讲，这些表达方式就如音乐一样，在世俗与崇高，理性与感性之间摇摆不定，成了夹杂着信息的寓言。它们也有丰富的情绪表达：活泼的，不祥的，伤感的，快乐的。它们还会改变节奏，缓慢和沉重，快速和轻盈。叙事也是如此。
典型的西式园林以完美对称的方式建造，在花床和修剪过的树木之间有条显眼的笔直小路。一切都清晰而明确，谁也别想另辟蹊径。中式园林则完全不同，讲究的是曲径通幽、错落有致、移步换景。没有什么是完全确定的，也许某个时刻你迷路了，却能在下一个路口豁然开朗。
写书会促使你我思考结构。一本书有它的结构，但这并不意味着一定要按照既有的路径展开它。你可以像游览中式园林一样去探索它，而无须像参观西式园林般规规矩矩地沿着笔直的路径前行。我们是如何思考空间以及我们如何利用空间思考的，这就是这本书对于读者的两个重要意义。这里存在着一个大胆的前提：空间思维，根植于对空间的感知和在空间中的行为，是人们所有思维的基础。请注意，只是基础，而不是整座思维宫殿。试试描述一位朋友的面孔，一个你喜欢的地方，或者一件对你而言有意义的事。记忆和图像可能是生动的，但文字却难以捕捉它们。想想如何重新安排客厅里的家具，或如何折叠毛衣。回忆一下你童年时期的家中有多少扇窗户，或键盘上的 X 键在什么位置。你可能会感觉到自己的眼睛在移动或身体在扭动，然而言语本身并不会产生这些动作。
本书所讨论的内容聚焦在空间、行为和思维上，这就意味着有大量优秀的研究成果无法包括在内，这让我感到遗憾。本书的目的是吸引更多不同的群体。心理学家、计算机科学家、语言学家、神经科学家、生物学家、化学家、设计师、工程师、艺术家、艺术教育家、博物馆教育家、科学教育家，还有其他一些人。出于对空间思维的兴趣，我有幸与这些群体共事。就像在中式园林里散步，有些人可能想从头走到尾，一处景色也不落下；有些人则可能会走来走去，浏览一些景致而跳过另外一些；而你，也不必去欣赏每一棵树和每一朵花。
如果你对空间思维还有特别的兴趣，那么请阅读下面这份指南。
关于最基本的内容，即感知和行为如何塑造我们对居住空间的思考，关于身体自身的空间，详见第 1 章。关于身体周围的空间，详见第 2 章。关于导航时探索的空间，详见第 3 章。关于空间思维与空间能力的变化与转换，详见第 4 章。关于手势如何反映与影响思维，详见第 5 章。关于空间和其他一切相关事物的讨论和思考，详见第 5 章、第 6 章和第 7 章。关于设计和使用认知工具、地图、图表、符号、图形、可视化、解释、漫画、草图、设计和艺术这些话题，详见第 8 章、第 9 章和第 10 章。
我认识并钦佩的艺术家吉迪恩·鲁宾（Gideon Rubin）说，他总是将自己的画作保持在未完成的状态。如此，便能借观众的双眼去完成它。他的艺术根植于怀旧老照片，那种你可能在祖父母的相册中找到的照片，其乐融融的环境里，孩子和年轻人笑盈盈地看向照相机。你会发现自己明明只是看着，但实际上却能感受到照片中人物的身体姿态，从而意识到你从这些肢体、服饰和背景中了解到了多少。当看着鲁宾画中的背景和衣服时，你才会意识到，原来往常看照片时经常错过这些信息，因为关注点常在人的脸上。看着鲁宾的画时，还可以用自己祖母或表姐妹的脸来脑补那些空荡荡的脸，然后意识到你其实已经忘记了她们年轻时的样子。很多观众都一心一意地去脑补那些空白面孔，确信自己真的看到了一张脸。
在科学、历史、政治等领域，没有所谓已经完成的工作，这一点甚至可能比在艺术领域更加明显。我想说的是，与其说这本书写完了，不如说我决定放手，就写到这里。
没有经费的支持，研究几乎是不可能做成的。我有幸获得来自美国国家卫生基金会、美国海军研究局、美国国家精神健康研究所、美国空军科学研究局等的支持。我收到许多学生、朋友和同事的祝福，多年来，我直接或间接地借鉴了他们的思想。他们中的大多数人都不知道这本书的问世，也未曾读过。我向那些我忘记的人道歉，向那些我无意中歪曲或未能再现其思想的人道歉。我想感谢的人还有很多，只把他们简化成一个按英文姓氏首字母排序的列表，这让我感到很无奈；每个人都给了我独特的东西，每个人都具有出色的洞察力，都独一无二、不可替代。
心在他心，身在他身
这一章实际上也是这本书的开篇。我们的身体被皮肤包裹着，皮肤把我们与世界上的一切分隔开。然而，从生命之初起，我们就在空间中活动，与周围环境、空间本身以及在空间中遇到的事物相互作用。这些动作产生的知觉，既来自身体内部，也来自身体外部。我们身体的动作和知觉，构成了我们对自己身体的整体概念。
这个世界脉动不息。我们不断地在这个世界中行动着，并努力去适应它。在我们的身体中，对我们在这个世界中进行互动而言最重要的部分，也正是我们的大脑和意识中最突出的部分，这一点绝非偶然。我们与世间万物互动的方式决定了我们感知世界的方式。他人的身体无疑是我们一生中能够遇到和与之互动的最重要的对象。从镜像系统开始，我们利用自己的身体去理解他人的身体和行为。观察他人的行为会与大脑中那些执行自己的行为时会被激活的区域产生共振。协调我们与他人的动作建立在对他人行为的理解之上，也建立在对我们所参与的事情达成共识的基础上。这个共识可以是节奏、共同注意、手头的任务以及我们周身所处的环境。镜像系统调解并反映了几乎所有的动作：我们手上的、腿上的，我们的姿势和表情。这种模仿是内生的，但它产生的效果会外溢到我们的实际行为当中。这也就解释了为什么我们会模仿对方的身体动作和面部表情。镜像化意味着他人的身体和行为在我们的意识中内化，而我们的身体和行为也会反映在他们的意识之中。
那种认为我们是由他人的意识碎片组合而成的精神隐喻已经成为现实。令人着迷的新研究挑战了我们在基础生物学中所学到的观点，即我们身体中每个细胞的 DNA 都是相同的。遗传学家已经发现了斑片状微嵌合体存在的证据，也就是说，在我们身体的不同地方有着不同的 DNA。如果我们携带着不同的DNA，那我们是谁？这项研究才刚刚起步，但人们已经知道，婴儿的 DNA可以在孕育他们的母亲身上定植（colonize），移植器官的 DNA 可以在身体的其他部位定植，我们中的许多人可能都有一位在子宫中消失的兄弟姐妹，我们可能携带了这位同胞兄弟或姐妹的 DNA。可以说，他人不只是在我们的脑海里。我们真的是他人的一部分，他人也是我们的一部分，甚至是我们身体中的一部分。
人、地点和事物围绕在我们的身体周围，触手可及，直接影响着我们的感知、行为和思想。刹那间，语言未发之际，我们就知道自己在哪里：家里、超市或公园中；清楚周围有什么：椅子和桌子，购物车和食物，树和秋千。我们也知道谁在我们身边，在做什么：可能在做晚饭、购物或者荡秋千。我们知道他们是什么样的人，可以从他们的脸和身体的状态感知到其情绪和健康状况；可以从他们的衣着和行为来判断其社会和经济地位；也可以对他们的年龄、性别，甚至政治倾向做出很好的猜测。人们将许多内心的信息通过各种形式暴露在外，而我们会自发地、即时地接收周围的环境信息。除非蒙上眼睛，捂上耳朵，否则我们就无法抗拒环境信息涌入大脑。这并不意味着我们对周围环境的判断总是正确的，尽管正确率之高的确令人惊叹。
然而，刚刚来到这个世界时，我们并不具备这种特别的能力。婴儿要学着观察物体的方方面面，并将这些信息联系起来用以识别人和事物，还需要学会区分和识别面部、物体和场景。在生命最初的几个月里，婴儿仅仅通过观察便可以不断学习，无须言语。这种学习的过程发生得太快，以至于除非父母知道该去观察什么，否则就会错过孩子的这一成长过程。这种学习大多发生在婴儿大脑逐渐发育成熟时。如果一个人出生时失明，成年后即使恢复视力，也仍然无法清晰识别自己所看到的东西，这是一个令人惊讶、也常常令人格外痛苦和失望的结果。幸运的是，先天失明的发生率已经大大降低，而且先天失明者如果在之后的生活中恢复视力，通过训练和积累相关经验，也可以获得一些视觉感知。
何人（who）、何事（what）、何地（where），这些信息是如此基础，以至于大脑有专门的区域来识别它们。事实上，通常每类对象的识别由多个脑区控制，如识别面部、身体、物体和场景。视网膜精确地捕捉外部世界的信息，即使此时这些信息是上下颠倒的影像，但校正它们对大脑来说是很简单的，而要弄清楚影像的具体内容则困难得多。这些信息本质上是一个原始像素的合集，没有实际意义，必须被分成图形和背景并加以解读。这就需要找到这些被分成图形和背景的信息的边缘并将其联系起来，对其进行解释并赋予含义。这是通过将信息从视网膜、从所有感官传递到不同的脑区来实现的。不同的脑区对来自感官的信息进行不同的计算处理，专门用于创造与我们生活相关的不同意义，以及识别人、地点和各种事物。
与识别人、地点和事物相比，对何时（when）和何故（why）的理解更为困难。它们不能像颜色、形状，甚至是面部、物体和场景那样，通过感官输入轻而易举地实现计算解码。除了少数拥有自传体记忆的人记得其生活中许多事件的确切日期和细节外，大脑并不会在每一件具体事件上标记时间戳。即使在那些令人羡慕的人身上，记忆也是个体主动构建起来的，时间戳是添加的符号，由传统公历的文字和数字构成，并没有专门的脑区负责这一编码。理解事件的原因则更加复杂，很多事件都有很多种可能的解释，这为科学家、政治分析家和提供咨询服务的专栏作家提供了无尽的工作。夫妻之间和国家之间的分歧也是由于这个原因。因为我们用来构建时间和原因的机制（尤其是原因）是不完美和有偏差的，所以我们做出的判断和解释也是如此。
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