微生物模拟器是研究微生物行为、生态交互及代谢过程的核心工具，通过数字或物理模型再现微生物生长、繁殖、相互作用等动态过程，为生物学研究、环境监测、工业发酵等领域提供理论支持与实验指导。
按模拟方式划分，计算机模拟器基于数学模型与算法构建，常见类型包括基于Agent的模拟（如个体微生物行为建模）与基于系统生物学模型的模拟（如代谢通路网络解析）。基于Agent的模拟器强调个体行为与群体交互，适合研究复杂群落动态，如微生物群落演替、资源竞争等过程；系统生物学模型模拟则聚焦代谢网络与基因调控，用于解析代谢路径优化与基因表达调控机制。
实验模拟器通过物理装置模拟微生物生长环境，如微流控芯片、人工微生态系统（MSE）。微流控芯片模拟器通过微尺度环境控制，实现高精度监测微生物行为，如实时追踪微生物生长速率、代谢产物生成，提升实验效率与数据准确性；人工微生态系统模拟器则构建微型化环境，研究微生物在特定条件下的空间分布与群落结构变化，如污染水体微生物修复模拟。
按应用领域分类，生态研究模拟器聚焦微生物在自然环境中的相互作用，如土壤微生物群落模拟、水体微生物生态模拟，帮助理解生态平衡与污染响应机制；工业发酵模拟器针对微生物在工业生产中的应用，如酵母发酵模拟、细菌产酶模拟，优化生产效率与产品质量；疾病相关模拟器用于研究病原微生物的传播、致病机制，如病毒复制模拟、细菌感染模型，辅助药物研发与防控策略制定。
不同模拟器的特点与优势各有侧重：基于Agent的模拟器擅长复杂群体交互研究，系统生物学模型模拟侧重代谢与基因调控解析，微流控芯片模拟器具备高精度实时监测能力，人工微生态系统模拟器能模拟真实环境条件。这些模拟器的发展推动了微生物学研究的深度与广度，从理论模型到实验验证，为解决实际应用问题提供了科学依据，未来随着计算能力提升与多模态数据整合，模拟器的精度与应用范围将持续拓展。
