衛生官員用「惡夢」、「大災難」這些字眼來形容問題時，可能就要多加注意了。
人類跟對抗生素有著抗藥性的細菌有著一場戰爭，而人類則是節節敗退。上個世紀拯救了無數生命的抗生素，愈來愈無力抵抗不斷增加的超級病菌，它們已經演化為能躲過我們投入的藥物殺手鐧。
能夠用於治療美國疾病管制與預防中心稱為「惡夢超級細菌」的新款抗生素付之闕如，這會導致一些人（包括英國的首席醫療顧問）對後抗生素「災難」提出警告，即尋常的感染、手術、肺結核甚至被紙割到造成的傷口，都有可能會致死。
《科學》雜誌一篇新的報告提供了一絲希望。研究人員使用 GPU 加速的超級電腦模擬結果與實驗室實驗活動，發現難以對抗葡萄球菌（造成醫療相關感染的主因）的原因。他們的研究成果或許能為目前無法對抗的的細菌大軍，提供新的治療方法。
耐甲氧西林金黃色葡萄球菌（洋紅色）。圖片由美國國立衛生研究院提供。
比強力膠更頑強
來自伊利諾斯大學貝克曼研究所與慕尼黑大學的研究人員研究了一種稱為耐甲氧西林金黃色葡萄球菌（MRSA）的葡萄球菌感染情況，這種葡萄球菌對於通常用於治療它的抗生素不會有任何反應。若未加以檢查，它會導致敗血症，甚至死亡。
研究人員發現了讓 MRSA 緊貼其人類宿主的機制：一系列螺旋狀排列的氫鍵，像強力膠一樣將細菌的蛋白質分子夾在人體上。他們接著試圖分離這兩種分子，以確定氫鍵在壓力下的強度。
貝克曼研究所的研究科學家 Rafael Bernardi 說：「細菌跟人類緊緊黏在一起很難分開。拆開一個氫鍵很簡單，而一次得拆開所有氫鍵才是最難的。」
連結的繫帶
醫院和療養院裡那些生病或虛弱的患者，很容易出現金黃色葡萄球菌感染的情況。像髖關節置換物或心率調整器這樣的醫療植入物，細菌通常會黏在植入物的表面，也會造成相關風險。
研究人員使用了兩種方法來找出難以攻克 MRSA 感染情況的原因。慕尼黑大學使用高解析度原子力顯微鏡，貝克曼研究所團隊則是使用伊利諾伊大學有著 GPU 助力的 Blue Waters 超級電腦上，進行2,400個分子動力學模擬作業，都在試圖將細菌分子從人體中分離出來。
他們獲得一致的結果：皆指出超強氫鍵是造成 MRSA 刀槍不入的罪魁禍首。
「通常這兩種方法都有著一致的結果，但這真的是太棒了。模擬活動讓我們每秒鐘都能看到每一個原子，呈現出比顯微鏡更精細的畫面。」Bernardi 說。
圖中說明將細菌蛋白質（藍色和綠色）與人類蛋白質（橘色）相連在一起的氫鍵（紫色）。這些鍵是一種機制，使得金黃色葡萄球菌感染與其它對抗生素有著抗藥性的病菌難以治療。圖片由貝克曼研究所的 Rafael Bernardi 提供。
露出曙光的新式療法
Bernardi 只在 Blue Waters 的 GPU 節點上使用 CUDA 加速分子動力學和視覺化軟體來運行其實驗。他說要是沒有 GPU，便無法完成這麼多的模擬作業，獲得如此精準的結果。
「我真的希望人們能夠利用我們學到的知識，開發治療葡萄球菌感染的新方法。」他說。舉例來說藥廠可以開發阻止或削弱鏈形成的治療方式。
*最上方的圖片顯示細菌開始感染的畫面。底部的圖片則是說明人類蛋白質覆蓋在醫療植入物的表面。彩色的棒狀物是引發感染的細菌。中間細菌下方的透明結構為將細菌固定在植入物表面的蛋白質。圖片由美國國立衛生研究院大分子模型與生物資訊學中心提供。