Sachverhalt:
A.
Am 2. August 2016 fuhr A._ mit der Forchbahn durch Zürich. Während der Fahrt ärgerte er sich über den Inhalt einer Unterhaltung zweier jugendlicher Passagiere. Dem einen, mit dem Rücken zu ihm sitzenden Passagier schlug er eine mitgeführte Glasflasche auf den Kopf. Die Flasche zerbrach. Danach schlug er dem anderen Passagier mit der abgebrochenen Flasche gegen den Kopf. Beide Opfer wurden leicht verletzt.
Das Bezirksgericht Zürich sprach A._ der mehrfachen versuchten schweren Körperverletzung schuldig. Es belegte ihn mit einer Freiheitsstrafe von vier Jahren und ordnete eine stationäre therapeutische Massnahme nach <ref-law> an. Den Vollzug der Freiheitsstrafe schob es zugunsten der Massnahme auf (rechtskräftiges Urteil vom 20. Juni 2017).
A._ befindet sich seit Februar 2018 im Massnahmenvollzug in der Psychiatrischen Universitätsklinik Zürich, Zentrum für Stationäre Forensische Therapie. Mit Revisionsgesuch vom 22. Juli 2019 beantragt er, das Urteil vom 20. Juni 2017 sei im Strafpunkt aufzuheben und die Sache neu zu beurteilen. Zur Begründung führt er an, gemäss Berichten der Klinik vom Frühjahr 2019 leide er nicht - wie bisher angenommen - an einer kombinierten schweren Persönlichkeitsstörung, sondern an einer Störung aus dem Formenkreis der Schizophrenie. Daraus ergebe sich, dass er bei Begehung der Straftaten nicht (oder stark vermindert) schuldfähig gewesen sei.
B.
Das Obergericht des Kantons Zürich wies das Revisionsgesuch ab (Beschluss vom 29. Oktober 2019).
C.
A._ führt Beschwerde in Strafsachen. Er beantragt, das Revisionsgesuch sei gutzuheissen und der vorinstanzliche Beschluss aufzuheben. Es sei festzustellen, dass der mit Urteil vom 20. Juni 2017 gefällte Schuldspruch wegfalle. Auszusprechen sei lediglich die Massnahme nach <ref-law>. Die Sache sei an das Bezirksgericht, eventuell an die Vorinstanz, zurückzuweisen, damit die betreffende Behörde eine psychiatrische Expertise über das Störungsbild, die Schuldfähigkeit sowie die Voraussetzungen und die Durchführung der Massnahme einhole und diese Fragen neu beurteile. Ergebe das Gutachten lediglich eine verminderte Schuldfähigkeit, sei eventuell eine angemessene Strafe festzulegen. Der Beschwerdeführer ersucht um unentgeltliche Rechtspflege.

Erwägungen:
1.
1.1. Die Vorinstanz war als Berufungsgericht für die Behandlung des Revisionsgesuchs zuständig (<ref-law>) und ist darauf eingetreten (vgl. Art. 412). Ihre Abweisung des Revisionsgesuchs schliesst das Verfahren ab. Gegen den vorinstanzlichen Endentscheid ist die Beschwerde in Strafsachen zulässig (<ref-law>).
1.2. Strittig und zu prüfen ist, ob die Vorinstanz zu Recht geschlossen hat, im Verlauf der stationären Therapie gewonnene medizinische Erkenntnisse stellten keinen Grund dar, um das rechtskräftige Urteil des Bezirksgerichts vom 20. Juni 2017 im Strafpunkt aufzuheben und die Frage der Schuldfähigkeit (<ref-law>) im Lichte des neuen Beweismittels einer neuen Beurteilung zuzuführen (vgl. Art. 413 Abs. 2 f. und 414 StPO; zur Frage der Einholung eines Gutachtens bei Zweifeln an der Schuldfähigkeit: <ref-law>; in <ref-ruling> nicht publ. E. 8.3.2 des Urteils 6B_800/2016 vom 25. Oktober 2017). Nicht strittig ist die unabhängig vom Strafpunkt getroffene Massnahme (vgl. <ref-law>).
1.3. Mit Blick auf den Prozessgegenstand ist auf die Beschwerde nicht einzutreten, soweit darin ein reformatorischer Entscheid im Schuld- und Strafpunkt verlangt wird (vgl. E. 2.6 und 3.1).
2.
2.1. Der Beschwerdeführer führt aus, das bezirksgerichtliche Straf- und Massnahmeurteil vom 20. Juni 2017 beruhe wesentlich auf einem psychiatrischen Gutachten, was die Schuldfähigkeit und die medizinischen Grundlagen der Massnahme angehe. Der Sachverständige habe eine schwere kombinierte Persönlichkeitsstörung mit narzisstischen, emotional instabilen, histrionischen und paranoiden Zügen diagnostiziert. Laut seinem Gutachten sei die Schuldfähigkeit nicht aufgehoben: Die Fähigkeit zur Einsicht in das Unrecht der Tat sei vollständig gegeben und die Fähigkeit, gemäss dieser Einsicht zu handeln, lediglich knapp mittelschwer vermindert. Nun habe sich herausgestellt, dass die im Gutachten gestellte Diagnose grundlegend falsch sei. Gemäss einem Bericht vom 23. April 2019 der Psychiatrischen Universitätsklinik, wo die Behandlung im Rahmen der Massnahme stattfinde, leide er nicht an einer schweren kombinierten Persönlichkeitsstörung, sondern u.a. an einer schizophrenen Erkrankung.
Der Beschwerdeführer macht geltend, die in der Klinik diagnostizierten Leiden führten regelmässig zu einer Aufhebung der Schuldfähigkeit, mindestens aber zu deren starker Einschränkung. Die Berichte der Klinik böten denn auch gewichtige Anhaltspunkte dafür, dass er bei den Taten schuldunfähig gewesen sei. Treffe dies zu, so erweise sich das frühere Gutachten als grundlegend fehlerhaft im Sinne der bundesgerichtlichen Rechtsprechung. Das bezirksgerichtliche Urteil beruhe auf falschen Tatsachen. Dies wirke sich zwangsläufig auf die Beurteilung der Schuldfähigkeit - und damit auf den Bestand des Schuldspruchs oder zumindest auf das Strafmass - aus. Die Freiheitsstrafe sei im Sinne von <ref-law> zu revidieren.
2.2. Die Vorinstanz erwägt, nach der Rechtsprechung genüge die von einem früheren Gutachten abweichende Diagnose oder Meinung eines Sachverständigen nicht, um ein rechtskräftiges Strafurteil zu revidieren. Die therapierenden Ärzte hätten die psychischen Auffälligkeiten anders gewichtet. Dies lasse das im Strafverfahren erstellte Gutachten aber nicht automatisch als grundlegend fehlerhaft dastehen. Die Einschätzung der behandelnden Ärzte ersetze lediglich diejenige des früheren Gutachters. Das erschüttere die tatsächlichen Grundlagen des bezirksgerichtlichen Urteils vom 20. Juni 2017 nicht.
2.3. Die durch ein rechtskräftiges Urteil beschwerte Person kann dessen Revision u.a. dann verlangen, wenn neue, vor dem Entscheid eingetretene Tatsachen oder neue Beweismittel vorliegen, die geeignet sind, einen Freispruch, eine wesentlich mildere oder wesentlich strengere Bestrafung der verurteilten Person oder eine Verurteilung der freigesprochenen Person herbeizuführen (<ref-law>). Vorbestehende Tatsachen und Beweismittel sind neu, wenn das Gericht zum Zeitpunkt der Urteilsfällung keine Kenntnis von ihnen hatte, sie ihm also nicht bereits in anderer Form unterbreitet worden sind (Urteil 6B_892/2018 vom 28. Januar 2019 E. 5; vgl. <ref-ruling> E. 5.1.2 S. 66 f.).
Die Wiederaufnahme des Verfahrens ist gerechtfertigt, wenn neue medizinische Dokumente zeigen, dass das Strafurteil wahrscheinlich auf ungenauen, unvollständigen oder falschen tatsächlichen Annahmen beruht. Dies trifft einmal dann zu, wenn eine neue Expertise klare Fehler der früheren gutachterlichen Einschätzung zutage fördert, und diese Hinweise geeignet sind, die Beweisgrundlage des Urteils zu erschüttern (Urteil 6B_413/2016 vom 2. August 2016 E. 1.3.1 mit Hinweisen auf Rechtsprechung und Literatur). Ein Revisionsgrund kann auch vorliegen, wenn ein medizinischer Bericht neu entdeckte, aber vorbestehende Tatsachen dokumentiert, aufgrund derer es wahrscheinlich erscheint, dass die entsprechenden Aussagen der früheren Expertise in einer sachgerichtlichen Abwägung der Beweise nicht mehr Bestand haben werden (vgl. <ref-ruling> E. 5.1.2 a.E. S. 67; Urteil 6B_1192/2016 vom 9. November 2017 E. 4). Wären die später gewonnenen Erkenntnisse in einem solchen Fall schon bei Erstellung des früheren Gutachtens bekannt gewesen, dürfte es denn auch wesentlich anders ausgefallen sein, wenn auch nicht notwendigerweise gleich wie das aktuelle.
Der Umstand allein, dass eine Expertenmeinung von derjenigen des früheren Gutachters abweicht, bildet jedoch keinen Revisionsgrund. So ist es revisionsrechtlich unerheblich, dass eine neue Evaluation der Psychopathie zu einer anderen Diagnose oder Prognose führt, wenn im Wesentlichen die gleichen medizinischen Befunde dahinter stehen (vgl. <ref-ruling> E. 3.2 S. 331). Solange die neue medizinische Stellungnahme einen gesundheitlichen Zustand bloss anders interpretiert und sich die frühere gutachterliche Festlegung auch im Licht der neuen Erkenntnisse im Rahmen des vertretbaren medizinischen Ermessens hält, ist regelmässig keine neue Tatsache im Sinne von <ref-law> gegeben. In der Psychiatrie kann ein und dieselbe Störung je nach zugrundegelegtem psychiatrischem Konzept diagnostisch unterschiedlich erfassbar sein. Nicht die neue Etikette einer veränderten Diagnose begründet einen Revisionsgrund, sondern das dahinter stehende abweichende medizinische Substrat, das beispielsweise eine neue Beurteilung der Schuldfähigkeit erfordert.
2.4. Mit Blick auf die Überprüfungsbefugnis des Bundesgerichts (Art. 105 Abs. 1 und 2 BGG) ist bedeutsam, inwiefern die in <ref-law> vorausgesetzte Eignung der neuen Tatsache oder des neuen Beweismittels, eine wesentlich andere strafrechtliche Beurteilung herbeizuführen, Tat- oder Rechtsfrage ist. Nach der Rechtsprechung ist die Frage, ob eine neue Tatsache oder ein neues Beweismittel - mit Wahrscheinlichkeit - geeignet ist, den Sachverhalt zu verändern, tatsächlicher Natur, soweit sich die Antwort aus einer Beweiswürdigung ergibt ("[...] est une question de fait [...]. Il en va de même de la question de savoir si un fait nouveau ou un moyen de preuve nouveau est propre à modifier l'état de fait retenu puisqu'elle relève de l'appréciation des preuves"; <ref-ruling> E. 1 S. 73). In Anwendungsfällen wurde mitunter gesagt, es sei Tatfrage, ob "eine Tatsache oder ein Beweismittel [...] gegebenenfalls geeignet ist, die tatsächlichen Grundlagen des zu revidierenden Urteils zu erschüttern" (so das Urteil 6B_14/2020 vom 20. April 2020 E. 3.3.1). Letztere Formulierung bedarf einer Präzisierung: Gegenstand einer Würdigung gutachterlicher Aussagen ist, ob die frühere und die neue medizinische Festlegung denselben Gegenstand meinen resp. wie sehr sie nach medizinischen Massstäben voneinander abweichen. Insoweit bezieht sich die Frage nach der Eignung auf Tatsachen. Sodann aber zielt das Erfordernis der Eignung darauf ab, unter welchen Voraussetzungen, nach welchem Massstab sich - mit Blick auf die neuen tatsächlichen Verhältnisse - die Wiederaufnahme eines rechtskräftig abgeschlossenen Verfahrens rechtfertigt (vgl. E. 2.3 a.E.). Hier geht es um rechtliche Merkmale des Revisionsgrundes.
2.5. Zu Recht ist die Vorinstanz auf das Revisionsgesuch eingetreten. Dieses war materiell zu behandeln, da es sich auf grundsätzlich beweistaugliche Berichte bezog, in denen nicht schon dem ersten Anschein nach revisionsunerhebliche Tatsachen beschrieben werden (vgl. <ref-law>; Urteil 6B_616/2016 vom 27. Februar 2017 E. 3.5). Der angerufene Revisionsgrund von <ref-law> ist gegeben, wenn die während der stationären Therapie neu gestellte Diagnose einer (vorher unerkannten) paranoiden Schizophrenie dem rechtskräftigen Entscheid wahrscheinlich die Grundlage entzieht, was die Auswirkungen der psychischen Krankheit auf die Schuldfähigkeit betrifft.
2.6. Das mit Revisionsgesuch angefochtene erstinstanzliche Urteil vom 20. Juni 2017 geht von einer knapp mittelschwer verminderten Schuldfähigkeit aus; dies wurde im Rahmen der Strafzumessung bei der subjektiven Tatschwere berücksichtigt. Das Gericht stützte sich auf die Erkenntnisse des psychiatrischen Gutachtens von Dr. B._, Winterthur, vom Januar 2017. Danach liege eine schwere kombinierte Persönlichkeitsstörung mit narzisstischen, emotional instabilen, histrionischen und paranoiden Zügen vor. Der Sachverständige betonte die Rollen des narzisstischen und des paranoiden Anteils der Störung. Das narzisstische Bestreben um Aufmerksamkeit werde durch die paranoide Komponente der Persönlichkeitsstörung konterkariert. Der Betroffene interpretiere die (an sich erstrebte) Aufmerksamkeit als Angriff oder Provokation, die abgewehrt werden müsse. Darin klängen auch emotional-instabile Persönlichkeitsanteile vom impulsiven Typus an. Der Explorand habe sich objektiv unbegründet, aus subjektiver Warte aber in hohem Mass provoziert gefühlt. Auf der Ebene der Unfähigkeit zur Einsicht in das Unrecht wirke dies indes nicht schuldvermindernd. Der paranoide Anteil der Persönlichkeitsstörung habe lediglich zu einer "übersteigerten und wenig reflektierten" Verarbeitung der Situation geführt; die Tat sei aus einer emotionalen Notsituation, aber nicht in Verkennung oder verzerrter Wahrnehmung der Realität geschehen. Die kombinierte Persönlichkeitsstörung habe in der Tatsituation eine hohe Bereitschaft des Beschwerdeführers erzeugt, sich als beleidigt, attackiert und provoziert zu erleben. Er habe sich genötigt gesehen, dies mit dem Angriff zu vergelten. Insofern sei die Fähigkeit, einsichtsgemäss zu handeln, mittelschwer vermindert gewesen. Insgesamt liege eine Verminderung der Schuldfähigkeit "knapp mittel-schweren Grades" vor (Gutachten S. 42, 44 f. und 55).
2.7. Die seit Februar 2018 mit der stationären therapeutischen Behandlung des Beschwerdeführers befassten Fachpersonen der Psychiatrischen Universitätsklinik diagnostizierten mit Bericht vom 23. April 2019 zunächst eine schizotype Störung (ICD-10: F21.0), allenfalls (differenzialdiagnostisch) eine undifferenzierte Schizophrenie (F20.3) resp. eine wahnhafte Störung (F22.0), zusätzlich psychische und Verhaltensstörungen durch Suchtmittel (abstinent in beschützender Umgebung; F14.21, F18.21). Die früher gestellte Diagnose einer kombinierten Persönlichkeitsstörung werde nicht geteilt. Im Verlauf der Therapie hätten sich zunehmend Hinweise auf eine - seit längerer Zeit bestehende - manifest schizophrene Symptomatik ergeben. Die psychiatrische Grunderkrankung (u.a. mit Bedrohungserleben) und die Substanzabhängigkeitsstörung (mit impulsiv-aggressivem Verhalten) beeinflussten sich gegenseitig ungünstig (Bericht S. 2 f.).
Laut einem Behandlungsplan der Psychiatrischen Universitätsklinik von Ende Mai 2019 ersetzten die für die Therapie Verantwortlichen die genannten provisorischen Diagnosen aus dem schizophrenen Formenkreis, nach mittlerweile über 15-monatiger klinischer Verlaufsbeobachtung, durch eine paranoide Schizophrenie mit manifest wahnhafter Symptomatik und Hinweisen auf halluzinantes Erleben (ICD-10: F20.0). Ein deutlicher Einbruch der psychosozialen Funktionsfähigkeit habe schon 1999 stattgefunden. Weshalb in früheren psychiatrischen Untersuchungen keine Erkrankung aus dem schizophrenen Formenkreis diagnostiziert worden sei, müsse aktuell offenbleiben. Schon die bei der Begutachtung 2017 gesehenen Auffälligkeiten erschienen als Ausdruck der schizophrenen Grunderkrankung (Therapieplan vom 28. Mai 2019, S. 8 f.).
2.8. Die Diagnosen der Psychiatrischen Universitätsklinik dokumentieren ein tatrelevantes Krankheitsgeschehen, das sich tiefgreifend von jenem unterscheidet, das für den früheren Gutachter massgebend war: Gemäss ICD-10 (F20) bringen schizophrene Erkrankungen grundlegende und charakteristische Störungen des Denkens, Wahnwahrnehmungen sowie inadäquate oder verflachte Affektivität mit sich. Freilich kommen auch bei Persönlichkeitsstörungen weitgehend abnorme Verhaltensmuster vor, u.a. was die Funktionen Affektivität, Impulskontrolle und Wahrnehmung angeht (JOSEF SACHS/MIRO BARP, Forensiklexikon, 2018, S. 131 f.). Die Symptome einer schizophrenen Erkankung heben sich indessen deutlich davon ab: Zu den Beeinträchtigungen psychotischer Natur (Realitätsverlust, [Verfolgungs-]Wahn, Halluzinationen akustischer und anderer Art etc.) kommen (verschiedene Lebensbereiche übergreifende) Defizite in grundlegenden emotionalen Vorgängen und Verhaltensweisen (sog. Negativsymptome wie z.B. abgestumpfter Affekt) oder auch kognitive Beeinträchtigungen wie Denkstörungen, die rationale Kontrollmechanismen ausser Kraft setzen können. Das Delinquenzrisiko vor allem für Gewalttaten ist erhöht (VENZLAFF/FOERSTER/DRESSING/HABERMEYER, Psychiatrische Begutachtung, 6. A. 2015, S. 228 f.). Was die Schuldfähigkeit angeht, so führen Funktionseinschränkungen infolge psychotischer Symptome wie Wahnvorstellungen (gegebenenfalls in Verbindung mit Halluzinationen) bei akuten psychotischen Zuständen regelhaft zu einer Aufhebung der Einsichts- und Steuerungsfähigkeit. Auch ein abgestumpfter Affekt kann zumindest die Steuerungsfähigkeit gravierend einschränken. Kognitive Beeinträchtigungen behindern kritisches Urteilen und damit die Fähigkeit zur Einsicht und zur Steuerung. Auch bei subakuten schizophrenen Zuständen ist oft eine zumindest erheblich verminderte Schuldfähigkeit gegeben. Bei gesicherter Diagnose einer Schizophrenie bereitet die Begutachtung der Schuldfähigkeit denn auch regelmässig keine Probleme (a.a.O., S. 235 f.). Demgegenüber ist die Persönlichkeitsstörung bloss ein Risikofaktor für bestimmte Deliktsformen. Eine Beeinträchtigung der Einsichtsfähigkeit ist hier regelmässig nicht anzunehmen. Ob die - grundsätzlich als erhalten anzusehende - Steuerungsfähigkeit im konkreten Fall erheblich beeinträchtigt war, kann erst nach einer detaillierten Analyse des Tatablaufs, der vorausgehenden Situation, der Tatmotive sowie der Täter-Opfer-Beziehung festgestellt werden. Nur in Ausnahmefällen ist denkbar, dass die Persönlichkeitsstörung allein die Steuerungsfähigkeit vollständig aufhebt. Hier findet die gutachterliche Beurteilung im Grenzbereich von Gesundheit und Krankheit statt, entsprechend bestehen beträchtliche Ermessensspielräume (a.a.O., S. 296 f.).
Demnach ist davon auszugehen, dass eine paranoide Schizophrenie Erlebens- und Verhaltensmuster, die für die Schuldfrage relevant sind, tiefgreifender beeinflussen kann als eine Persönlichkeitsstörung, selbst wenn diese in kombinierter Gestalt und schwerer Ausprägung auftritt. Soweit die paranoide Schizophrenie und die kombinierte Persönlichkeitsstörung die gleichen - für die Einsichts- oder Steuerungsfähigkeit erheblichen - Funktionen beeinträchtigen, dann in qualitativ und quantitativ ganz unterschiedlichem Umfang.
2.9. Der Bericht der Psychiatrischen Universitätsklinik enthält als neues Beweismittel im Sinn von <ref-law> Tatsachen, die anscheinend schon zum Tatzeitpunkt bestanden, sich dem früheren Sachverständigen aber nicht erschlossen haben. Wenn bereits dieser Experte der Persönlichkeitsstörung eine paranoide Komponente zugeschrieben hat, so bedeutet dies nicht, dass es nun allein um eine Neubewertung oder andere Gewichtung von gesundheitlichen Tatsachen im Rahmen des ärztlichen Ermessens ginge (vgl. oben E. 2.3). Sofern sich die im Verlauf der Therapie gewonnenen neuen Erkenntnisse bestätigen, werden die (als solche aus damaliger Sicht durchaus gut nachvollziehbaren, schlüssigen) Einschätzungen im früheren Gutachten gegenstandslos. Damit sind wesentliche Teile des Tatsachenfundaments für die Beurteilung der Strafbarkeit resp. des Strafmasses ernsthaft infrage gestellt. Die Abweichungen des neu erkannten medizinischen Substrats erfordern eine neue Beurteilung der Einsichts- und Steuerungsfähigkeit zum Tatzeitpunkt.
Damit ist der geltend gemachte Revisionsgrund gegeben. Ob und wie weit sich die neu gestellten Diagnosen effektiv durchsetzen und, gegebenenfalls, welche Auswirkungen dies auf Schuld und Strafe hat, wird Gegenstand der Beweiswürdigung resp. der rechtlichen Beurteilung im neuen Verfahren sein.
3.
3.1. Die Beschwerde ist gutzuheissen, soweit darauf eingetreten werden kann. Der angefochtene Beschluss wird aufgehoben und die Sache an die Vorinstanz zurückgewiesen. Diese wird das angefochtene Urteil des Bezirksgerichts vom 20. Juni 2017 im Sinne der vorstehenden Erwägungen teilweise aufheben und die Sache ihrerseits an das Bezirksgericht zurückweisen, damit es ein psychiatrisches Gutachten einhole und gestützt darauf weiter verfahre (Art. 413 Abs. 2 lit. a und Abs. 3 sowie Art. 414 Abs. 2 StPO; vgl. Urteil 6B_1186/2017 vom 22. Dezember 2017 E. 1.1).
3.2. Der Kanton Zürich entschädigt den Beschwerdeführer für das bundesgerichtliche Verfahren (Art. 68 Abs. 1 und 2 BGG). Angesichts des (gegenstandslosen) Gesuchs um unentgeltliche Rechtspflege geht die Entschädigung praxisgemäss direkt an den Rechtsvertreter. Der Kanton trägt keine Gerichtskosten (<ref-law>).
3.3. Da dieser Entscheid die Beurteilung in der Sache nicht präjudiziert (E. 3.1), wird mit Blick auf das Beschleunigungsgebot (<ref-law>) auf die Einholung von Vernehmlassungen verzichtet (vgl. Urteil 6B_151/2019 vom 17. April 2019 E. 5).

Demnach erkennt das Bundesgericht:
1.
Die Beschwerde wird gutgeheissen, soweit auf sie einzutreten ist. Der angefochtene Beschluss wird aufgehoben und die Sache an die Vorinstanz zurückgewiesen.
2.
Es werden keine Gerichtskosten erhoben.
3.
Der Kanton Zürich hat den Rechtsvertreter des Beschwerdeführers für das bundesgerichtliche Verfahren mit Fr. 3'000.-- zu entschädigen.
4.
Dieses Urteil wird den Parteien und dem Obergericht des Kantons Zürich, I. Strafkammer, schriftlich mitgeteilt.
Lausanne, 11. Juni 2020
Im Namen der Strafrechtlichen Abteilung
des Schweizerischen Bundesgerichts
Der Präsident: Denys
Der Gerichtsschreiber: Traub