史蒂文和大卫·埃尔莫尔是一对同卵双胞胎，但他们来到这个世界的第一天却截然不同。大卫一周后从医院回家。史蒂文晚出生四分钟，留在重症监护室。一个月里，他被医生称为“危险病毒感染”引起的发烧折磨着，在保温箱里徘徊在死亡边缘。即使史蒂文康复后，他也落后于他的双胞胎兄弟。他醒着，但很少哭。当他的母亲对他微笑时，他只是呆呆地看着她，而不是像大卫那样回应她的笑容。在兄弟俩开始走路的几年里，史蒂文经常失去平衡，摔到桌子上或撞破嘴唇。
那些早期的差异可能已经随着时间的流逝而淡忘，但鉴于双胞胎后来的生活，它们又有了新的意义。当史蒂文进入小学时，他似乎已经步入正轨。双胞胎似乎已经变成了基因上的完全复制品：他们留着同样及肩的沙金色头发。他们都是B+学生。他们和同样的朋友一起打篮球。史蒂文·埃尔莫尔似乎已经克服了他糟糕的开端。但随后，在17岁时，他开始听到声音。
当史蒂文开车去上班时，声音从路过的汽车中传来。它们嘲笑他找不到女朋友。摇上车窗，把收音机开到最大也无法让它们安静下来。其他声音在家里也困扰着史蒂文。三个声音从他家的窗户传来：两个愤怒的男人和一个女人，女人乞求男人停止争吵。另一个声音从音响里传来，对史蒂文晚上工作后播放的Steely Dan或Led Zeppelin的歌曲进行着实时评论。他的神经崩溃了。几周之内，他的爆发导致他住进了精神病院，医生在那里诊断他患有精神分裂症。
史蒂文和他双胞胎兄弟的故事反映了精神分裂症中一个长期存在的谜团，它是地球上最常见的精神疾病之一，影响着大约1%的人类。长期以来，精神分裂症通常被归咎于冷漠的母亲。最近，它又被归咎于不良基因。然而，许多关键事实似乎与这两种解释都相悖。
精神分裂症通常在15到25岁之间诊断出来，但患有精神分裂症的人有时在孩童或蹒跚学步时就被回忆起与众不同——更健忘、害羞或笨拙。家庭录像研究证实了这一点。更令人费解的是所谓的出生月份效应：在冬季或早春出生的人比其他人更有可能在晚年患上精神分裂症。这是一个小幅度的增加，只有5%到8%，但它惊人地一致，在250项研究中都有体现。同样的情况也出现在患有躁郁症或多发性硬化症的人身上。
“出生月份效应是关于精神分裂症最明确的事实之一，”马里兰州切维蔡斯斯坦利医学研究所主任富勒·托里说，“很难用基因来解释，当然也很难用糟糕的母亲来解释。”
事实上，精神分裂症的这些事实是如此奇特，以至于它们让托里和越来越多的其他科学家放弃了对这种疾病的传统解释，转而接受了一个令人震惊的替代方案。他们说，精神分裂症并非始于心理疾病。精神分裂症始于感染。
这个想法引发了怀疑，但经过几十年的搜寻，托里和他的同事们认为他们终于找到了感染源。你可以称之为“疯狂病毒”。如果托里是对的，那么引发终身幻觉——摧毁作家杰克·凯鲁亚克、数学家约翰·纳什以及数百万其他人生活的罪魁祸首——是一种我们每个人体内都携带的病毒。“有些人嘲笑感染假说，”苏黎世瑞士联邦理工学院神经免疫学家厄尔斯·迈耶说，“但它对研究人员的影响比五年前大得多，大得多。我预测它未来将获得更大的影响。”
其影响是巨大的。托里、迈耶和其他人希望能够解决精神分裂症的根本原因，甚至可能在幻觉开始前几十年就着手治疗。药物治疗的首次临床试验已经进行中。这些结果可能为精神分裂症、躁郁症和多发性硬化症带来有意义的新疗法。除此之外，这种疯狂病毒（如果最终证实）可能会挑战我们对人类进化的基本看法，模糊“我们”与“他们”之间、病原体与宿主之间的界限。
托里与精神分裂症的联系始于1957年。那年夏天临近尾声时，他的妹妹罗达变得焦躁不安。她站在纽约州北部家里草坪上，望着远方。她说话语无伦次。“英国人，”她说，“英国人来了。”就在罗达本应开始大学生活的前几天，她被诊断出患有精神分裂症。医生告诉悲伤的家人，是家庭关系失调导致了她的崩溃。因为他们的父亲已经去世，当时还在上大学的托里承担了大部分情感重担。
托里现在72岁，当他回忆起那些岁月时，他那钢框眼镜后面露出了困扰的表情。“精神分裂症被严重忽视了，”他说。
1970年，托里在完成精神医学培训后，来到华盛顿特区国家精神卫生研究所。当时，精神病学仍受弗洛伊德精神分析的影响，这种方法对罗达这样的人几乎没有帮助。托里开始寻找精神分裂症的研究机会。他了解得越多，他的观点就越与主流精神病学背道而驰。
一项简单的神经学检查告诉托里，精神分裂症患者不仅仅患有精神障碍。他们经常在进行标准的醉酒测试时遇到困难，比如脚跟对脚尖地走直线。如果托里在他们闭着眼睛时同时触摸他们的脸和手，他们通常不会意识到在两个地方被触摸。精神分裂症患者的抗感染白细胞也显示出炎症迹象。“如果你观察精神分裂症患者的血液，”托里说，“有太多形状奇特的淋巴细胞，你会在单核细胞增多症中发现的那种。”当他对患有和不患有精神分裂症的同卵双胞胎——包括史蒂文和大卫·埃尔莫尔——进行CT扫描时，他看到精神分裂症患者的大脑组织较少，充满液体的脑室较大。
随后的研究证实了这些异常。许多精神分裂症患者表现出慢性炎症，并随着时间的推移失去脑组织，这些变化与他们症状的严重程度相关。“这些事情让我确信这是一种脑部疾病，”托里说，“而不是心理问题。”
到了20世纪80年代，他开始与巴尔的摩约翰霍普金斯大学的传染病专家罗伯特·约尔肯合作，寻找能够解释这些症状的病原体。两位研究人员发现，精神分裂症患者经常携带弓形虫（由家猫传播的寄生虫）、引起单核细胞增多症的EB病毒和巨细胞病毒的抗体。这些人显然在某个时候接触过这些感染性因子，但托里和约尔肯从未在患者体内发现这些病原体本身。感染似乎总是在多年前发生。
托里想知道感染的时机是否可能发生在儿童早期。如果精神分裂症是由在冬季和早春更常见的疾病引发的，那就可以解释出生月份效应。“精神病学家认为我疯了，”托里说，“他们中有些人现在仍然这样认为。”
当托里和约尔肯在追逐他们的理论时，另一位科学家不经意地加入了这场争论。埃尔韦·佩隆，当时是法国格勒诺布尔大学的研究生，于1987年放弃了他的博士项目，转而追求更有挑战性和争议性的研究：他想了解关于逆转录病毒——一种将RNA转化为DNA的病毒——的新想法是否与多发性硬化症有关。
马里兰大学医学院人类病毒学研究所所长、艾滋病毒的共同发现者罗伯特·加洛曾推测，一种病毒可能引发多发性硬化症（MS）的麻痹性脑损伤。人们已经研究过疱疹病毒（HHV-6）、巨细胞病毒、EB病毒以及逆转录病毒HTLV-1和HTLV-2作为该病的可能病因。但他们总是空手而归。
佩隆从他们的失败中吸取了教训。“我决定我应该不带先入为主的观念去寻找，”他说。他没有像其他人那样寻找一种病毒，而是尝试检测任何逆转录病毒，无论它是否为科学界所知。他从多发性硬化症患者的脊髓液中提取液体，检测逆转录酶——所有逆转录病毒都携带的一种酶。果然，佩隆看到了逆转录病毒活动微弱的痕迹。很快，他就获得了逆转录病毒本身的模糊电子显微镜图像。
他的发现引人入胜，但远未下定论。在确认他的发现并非偶然之后，佩隆需要对它的基因进行测序。他搬到法国里昂国家科学研究中心，在那里日夜不休地工作。他从多发性硬化症患者身上培养了无数细胞，以培养足够多的神秘病毒进行测序。多发性硬化症是一种不治之症，所以佩隆不得不在三级生物安全实验室进行研究。在这个密不透风的地下室里，他戴着口罩、手套，穿着一次性手术服生活。
经过八年的研究，佩隆终于在1997年完成了他的逆转录病毒基因序列测定。他那天发现的东西是没人能预料到的；它立刻解释了为什么之前有那么多人失败了。我们想象病毒是水手，通过唾液、鼻涕或精液的海洋在人与人之间航行——但佩隆的病毒却是个宅家者。它永久地存在于人体最深层的部位：我们的DNA内部。在生物安全实验室辛苦工作多年后，佩隆意识到每个人体内都携带着导致多发性硬化症的病毒。
其他科学家此前也曾瞥见过佩隆的逆转录病毒，但未能完全理解其意义。在20世纪70年代，研究怀孕狒狒的生物学家在观察胎盘的电子显微镜图像时感到震惊。他们看到球形逆转录病毒从看似健康的动物细胞中渗出。他们很快也在健康的人类体内发现了这种病毒。于是，进化生物学开启了一个奇怪的篇章。
像流感或麻疹这样的病毒在感染细胞时会杀死它们。但当像艾滋病毒这样的逆转录病毒感染细胞时，它们通常会让细胞存活下来，并将其基因插入细胞的DNA中。当细胞分裂时，它的两个子代都会在它们的DNA中携带逆转录病毒的遗传密码。
在过去几年里，遗传学家们拼凑出了佩隆的逆转录病毒如何进入我们DNA的解释。六千万年前，一种类似狐猴的动物——人类和猴子的早期祖先——感染了这种病毒。它可能没有让狐猴生病，但这种逆转录病毒扩散到动物的睾丸（或者可能是卵巢），一旦在那里，它就中了大奖：它溜进了一个罕见的产生精子和卵子的生殖系细胞。当狐猴繁殖时，这种逆转录病毒随着幸运的精子进入下一代，然后代代相传，安顿在DNA中。“这是一个罕见的随机事件，”英国牛津大学进化生物学家罗伯特·贝尔肖说，“在过去的一亿年里，逆转录病毒进入我们的基因组并增殖的次数可能只有大约50次。”
但这种基因入侵会持续很长时间，所以人类体内充满了这些嵌入的或内源性逆转录病毒。我们的DNA在第6和第7号染色体的特定位置携带数十份佩隆病毒的副本，现在称为人类内源性逆转录病毒W，或HERV-W。
如果我们的DNA是一个飞机随身行李（本质上就是如此），它将塞得满满的。我们体内携带着10万个逆转录病毒序列；总的来说，与病毒相关的遗传寄生虫占所有人类DNA的40%以上。我们的身体努力通过将这些DNA片段捆绑成紧密的蛋白质堆来抑制其病毒偷渡者，但有时它们会溜出来。内源性逆转录病毒偶尔会启动并开始制造蛋白质。它们像乐高积木一样组装成球状逆转录病毒颗粒，并从产生它们的细胞中渗出。
内源性逆转录病毒长期以来被认为是遗传化石，无法产生任何有趣的作用。但自佩隆揭示以来，至少有十几项研究发现HERV-W在多发性硬化症患者中活跃。
当佩隆做出他的发现时，托里和约尔肯已经花了大约15年寻找导致精神分裂症的病原体。他们发现了大量的抗体，但从未发现病原体本身。然后，约尔肯实验室的博士后研究员哈坎·卡尔森对显示逆转录病毒有时会引发艾滋病患者精神病的研究产生了兴趣。该团队想知道其他逆转录病毒是否会在精神分裂症等其他疾病中引起这些症状。于是他们采用了一种类似于佩隆的实验，可以检测任何逆转录病毒（通过寻找编码逆转录酶的序列）——即使是以前从未被编目过的病毒。2001年，他们捕获了一个可能的罪魁祸首。结果是HERV-W。
此后，其他几项研究在精神分裂症患者的血液或脑脊液中发现了类似的HERV-W活性元素。佩隆在2008年发表的一项研究发现，49%的精神分裂症患者血液中含有HERV-W，而健康人中只有4%。“他们拥有的HERV-W越多，”佩隆说，“他们的炎症就越严重。”他现在认为HERV-W是理解许多多发性硬化症和精神分裂症病例的关键。“我已经怀疑了很多年，”他说，“我现在确信了。”
托里、约尔肯和约翰霍普金斯大学的表观遗传学家萨尔文·萨本丘扬正在努力了解内源性逆转录病毒如何造成破坏。他们的大部分研究都围绕着华盛顿特区附近一栋不起眼的砖房内的物品展开。这栋由斯坦利医学研究所拥有的建筑，保存着世界上最大的精神分裂症和躁郁症大脑库。里面有数百个尸体大脑（由死者捐献给科学），编号从1到653。每个大脑都被分成左右半球，一半在零下103华氏度左右冷冻，另一半用福尔马林冷却。浴缸大小的冰柜堆满了房间。当托里的团队检查大脑以确定HERV-W何时何地唤醒精神分裂症时，它们的风扇轰鸣声穿透空气。
新的高速DNA测序技术使得这项工作成为可能。在约翰霍普金斯医疗中心一间狭小的房间里，一台冰箱大小的机器全天候嗡嗡作响，读取样本的基因序列。每隔几分钟，机器的电眼就会扫描一张邮票大小的玻璃板的数字图像。板上固定着3亿个磁珠，每个磁珠上都附着一个DNA分子，机器正在对其进行测序。一周内，这台机器能产生相当于六个人类基因组的数据——足以填满40个电脑硬盘的原始数据。
当这些序列到达萨本丘扬的办公桌时，困难的部分才刚刚开始。“我们在2009年新年左右获得了这些数据，”萨本丘扬去年8月的一天说道，当时他正滚动浏览一个包含20亿个遗传密码字母的文件，这相当于2000本只由G、A、T和C字母组成的约翰·格里沙姆小说（这使得情节更加令人困惑）。“我们仍在研究它。”
萨本丘扬发现，大脑中产生的大量RNA——约5%——来自看似“垃圾”的DNA，其中包括内源性逆转录病毒。RNA是DNA的信使，是制造蛋白质过程中的一个步骤，因此它的存在可能意味着病毒蛋白在体内制造的频率比原先认为的要高。
通过这项研究，HERV-W如何触发精神分裂症、躁郁症和多发性硬化症等疾病的粗略解释正在浮现。尽管身体努力控制其ERV，但出生时的感染破坏了这种紧张的僵持。约尔肯办公室的白板上写着一份已知会唤醒HERV-W的感染清单——包括疱疹、弓形虫、巨细胞病毒和其他十几种。在这些感染期间涌入新生儿血液和脑脊液的HERV-W病毒含有可能激怒婴儿免疫系统的蛋白质。白细胞吐出被称为细胞因子的炎症分子，吸引更多的免疫细胞，就像防暴警察应对越狱一样。现场变得充满毒性。
在一个实验中，佩隆从多发性硬化症患者身上分离出HERV-W病毒并将其注射到小鼠体内。小鼠变得笨拙，然后瘫痪，最后死于脑出血。但如果佩隆从小鼠体内去除名为T细胞的免疫细胞，这些动物就能在与HERV-W的接触中存活下来。这是一个极端的实验，但对佩隆来说，它提出了一个重要的观点。他说，人们是否患上多发性硬化症或精神分裂症可能取决于他们的免疫系统如何应对HERV-W。在多发性硬化症中，免疫系统直接攻击并杀死脑细胞，导致瘫痪。在精神分裂症中，炎症可能通过过度刺激神经元而间接损害神经元。“神经元正在释放神经递质，受到这些炎症信号的刺激，”佩隆说，“这就是你出现幻觉、妄想、偏执和高度自杀倾向的时候。”
弓形虫病或流感（以及随后HERV-W的爆发）的首次关键感染可能发生在出生前后。这可以解释出生月份效应：流感感染在冬季更常见。最初的感染随后可能引发一种终生模式，即后来的感染会重新唤醒HERV-W，导致更多炎症并最终出现症状。这个过程解释了精神分裂症患者为何逐渐失去脑组织。它解释了这种疾病为何像慢性感染一样时好时坏。它还可以解释为什么一些精神分裂症患者在神秘的、类似单核细胞增多症的疾病后首次出现精神病。
感染理论还可以解释我们对精神分裂症遗传学知之甚少的原因。人们可能会认为这种疾病与控制我们突触或神经递质的基因有关。去年发表在《自然》杂志上的三项主要研究讲述了一个不同的故事。它们反而牵涉到被称为人类白细胞抗原（HLA）的免疫基因，这些基因对我们身体检测入侵病原体的能力至关重要。“这很有道理，”约尔肯说，“对感染原的反应可能就是为什么A君患有精神分裂症而B君没有的原因。”
基因研究未能为精神分裂症和多发性硬化症等疾病提供简单的解释。托里的理论或许能解释原因。基因可能只有与某些环境刺激结合时才会发挥作用。我们基因组中成千上万的寄生虫可能提供了部分刺激。
“能够对环境触发因素或有毒病原体做出反应的‘基因’是基因组的阴暗面，”佩隆说。逆转录病毒，包括艾滋病毒，已知会被炎症唤醒——这可能是感染、吸烟或饮用水中的污染物造成的。（这种应激反应可能被写入这些寄生虫的基本进化策略中，因为受压宿主更有可能传播或感染。）佩隆说，将内源性逆转录病毒和基因组其他看似惰性的部分视为遗传化石的时代即将结束。“它并非完全是垃圾DNA，它并非死亡DNA，”他断言，“它是与环境互动的一个不可思议的来源。”这些互动可能以我们才刚刚开始想象的方式引发疾病。
托里的妹妹过得很艰难。她生病时，精神分裂症的治疗方法有限。早期，她接受了电休克疗法和胰岛素休克疗法，医生通过降低她的血糖水平诱导昏迷。罗达·托里在州立医院度过了40年。这种疾病只留下她的一部分未受影响：她生病前短暂生活的记忆——半个世纪前的学校舞会和过夜聚会——依然清晰如昨。
史蒂文·埃尔莫尔更幸运。他生病时，药物治疗已广泛应用，尽管他偶尔仍能听到声音，但他恢复得很好。现在50岁，他已婚，抚养着一个养子和一个继子，并全职工作。他避免了常见的药物副作用，如糖尿病，尽管他的药物最初导致他体重增加了40磅。
托里和约尔肯希望能为这个故事增添一个充满希望的新篇章。约尔肯的妻子费斯·迪克森是巴尔的摩谢泼德·普拉特健康系统的一名临床心理学家。她正在进行一项临床试验，旨在研究在患者已服用药物的基础上添加一种名为青蒿素的抗感染剂，是否能减轻精神分裂症的症状。这种药物将通过抑制唤醒HERV-W的感染来间接作用于HERV-W。“如果我们能治疗弓形虫病，”托里说，“我们大概能比治疗目前正在进行的（神经递质）异常获得更好的结果，而这些异常已经发生了14步。”
展望未来，更好的产前护理或疫苗接种可以预防导致某些人患上精神分裂症的第一次早期感染。对于患病的高危婴儿，早期治疗可能会阻止精神病在二十年后发展。神经免疫学家厄尔斯·迈耶及其在瑞士联邦理工学院的同事乔拉姆·费尔顿最近的工作有力地证明了这一点。当他们向怀孕小鼠注射模拟病毒感染的RNA分子时，幼鼠长大后表现出与精神分裂症成人相似的特征。这些动物的记忆和学习受损，对突然的噪音反应过度，大脑萎缩。但今年3月，迈耶和费尔顿报告称，用抗精神病药物治疗幼鼠可以阻止它们成年后出现其中一些异常。
佩隆在瑞士日内瓦成立了一家生物技术初创公司——GeNeuro，旨在开发针对HERV-W的疗法。该公司已研制出一种能中和主要病毒蛋白的抗体，并在患有多发性硬化症的实验鼠身上取得了效果。“我们取得了惊人的效果，”佩隆说，“在这些HERV包膜蛋白诱导的脱髓鞘脑损伤动物模型中，我们注射这种抗体后，该过程得到了显著停止。”他计划在今年年底前对多发性硬化症患者进行一期临床试验。针对精神分裂症患者的临床试验可能会在2011年进行。
即便如此，许多医学专家仍然质疑有多少人类疾病可以追溯到数百万年前的病毒入侵。如果即将进行的人体试验像动物实验一样成功，那么这些问题可能会被平息——精神分裂症的声音也可能随之平息。
