细胞是生命的基本组成单位，其内部包含细胞膜、细胞器、代谢通路等复杂结构，执行物质交换、能量转换、信息传递等功能。细胞模拟器是一种基于计算机技术的模型，旨在重现细胞的结构与动态过程，为研究细胞行为提供理论工具。
细胞模拟器的核心模块包括细胞膜模拟器、细胞器模拟器与代谢网络模拟器。细胞膜模拟器通过模拟磷脂双分子层和通道蛋白，实现物质的选择性通透与信号转导；细胞器模拟器涵盖线粒体、内质网、高尔基体等，分别模拟能量生产、蛋白质加工等功能；代谢网络模拟器构建细胞内所有生化反应的通路，如糖酵解、三羧酸循环等，追踪物质转化路径。
模拟过程始于输入初始条件，如环境pH、营养物质浓度等，模拟器通过动力学方程（如米氏方程）计算各组分浓度变化，输出细胞内物质浓度随时间的变化曲线，预测细胞响应（如增殖、分化或凋亡）。
细胞模拟器在科研、疾病研究与药物开发中具有广泛应用价值。在基础研究上，帮助解析未知细胞通路；在疾病研究中，模拟病理条件下细胞代谢异常（如癌症细胞的糖酵解增强）；在药物研发中，筛选靶向细胞通路的药物，评估药物对细胞功能的影响。
细胞模拟器为细胞生物学研究提供虚拟实验室，降低实验成本与伦理风险，推动精准医疗发展，促进对生命本质的理解。
