搜狐科技《思想大爆炸——对话科学家》栏目第157期，对话云南大学农学院教授何飞飞。
嘉宾简介：
何飞飞，云南大学农学院教授，云南省精品咖啡学会理事。主要从事咖啡逆境生理、咖啡园土壤改良、咖啡副产物高值化利用等研究。
气候变化是最主要的推动力，因为阿拉比卡咖啡对稳定、湿润、无霜的气候条件要求非常高，气候极端化会严重影响它们的生长。
野生咖啡濒危首先会严重削弱种质资源库，给未来新品种选育带来根本性的障碍。同时，阿拉比卡的减产也可能推高价格，对市场和消费者产生影响。
尽管卡蒂姆现在仍然占云南咖啡种植的主导地位，但品种单一化的局面已经有所改善了。铁皮卡、德热系列、瑰夏等精品咖啡品种的种植面积占比已经达到13.6%。
花香、果香等香气是挥发性的，磨豆冲泡时就散发了，而苦味分子则是水溶性的，所以咖啡“闻着香、喝着苦”。
出品｜搜狐科技
作者｜周锦童
早上喝一杯咖啡，是许多朋友的日常标配。不过，由于气候变化，杯中这份习以为常的醇香，未来可能会逐渐消失。
早在2019年，英国皇家植物园的科学家就对全球已知的124种咖啡品种进行了首次全面评估。研究显示，高达60%的野生咖啡物种面临灭绝风险，像大家爱喝的阿拉比卡咖啡，已经被正式列为“濒危”物种。
这并不是危言耸听。气候变化、森林砍伐和病害虫害三大威胁叠加，正在把野生咖啡逼向绝境。而全球咖啡产业却高度依赖阿拉比卡和罗布斯塔两个物种，野生咖啡基因库的丧失，也将严重威胁未来品种的抗逆性培育，进而影响全球超1亿人的生计。
咖啡的未来究竟会怎样？我们还能喝到好喝的咖啡吗？云南作为中国咖啡的主产区，在这场危机中扮演着什么角色？带着这些问题，搜狐科技对话了云南大学农学院何飞飞教授。
多重威胁挤压野生咖啡的生存空间
在何飞飞看来，这个问题并不是现在才有的，早在十几年前就已经有相关报道了。气候变化、森林砍伐、病虫害这三大威胁确实让野生咖啡的生存空间越来越小。
“气候变化是最主要的推动力，因为阿拉比卡咖啡对稳定、湿润、无霜的气候条件要求非常高，气候极端化会严重影响它们的生长；而森林砍伐则直接剥夺了野生咖啡的栖息地，导致生存空间破碎化，加剧了脆弱性。”
“至于病虫害问题，阿拉比卡是异源四倍体，抗病性弱，因为它把大部分物质能量投入到了‘风味’上，因此在产量和抗病性上就会被‘牺牲’，与之相对应的是罗布斯塔种，产量高、抗病性强，但风味可能差一点，苦涩味重。”何飞飞解释道。
除此之外，市场的过度种植、种植模式粗放、种质资源保护滞后等隐性问题也会加剧野生咖啡的消亡。
何飞飞指出，国内外国情是存在差异的。国外的咖啡种植国，大多是发展中国家，农民迫于生存压力不得不砍伐森林种植经济作物，这确实会涉及“生存”与“环保”的现实矛盾。而且部分国家的土地资源被外国资本掌控，种植决策会受到政治经济因素的左右。
“不过，在我们国家，法制健全，砍伐森林种植农作物会触犯法律，这类现象基本是不存在的。”何飞飞如是说。
在种质资源保护方面，何飞飞称即便已经纳入保护体系也存在着滞后与疏漏，“比如哥斯达黎加2019年曾报告资源库中丢失了80份咖啡种质，这说明‘被保护’也不等于‘绝对安全’。”
而大家爱喝的阿拉比卡咖啡因为天然杂交起源，遗传背景极为狭窄，对环境变化高度敏感，无论是“就地保护”还是“迁地保护”都存在着一些局限性，迁地可能会影响进化，而整体保护难度又很大。
“因此，为了应对阿拉比卡这一脆弱物种面临的长期挑战，我们要做的就是在现有的技术条件下，想新的应对办法和保护策略。”
谈及影响时，何飞飞表示，野生咖啡濒危首先会严重削弱种质资源库，给未来新品种选育带来根本性的障碍。同时，阿拉比卡的减产也可能推高价格，对市场和消费者产生影响。
针对这一困境，她也提出了两条值得探索的道路：一是用加快选育抗病性强的品种进行替代；二是借助合成生物学技术模拟咖啡风味，开发“非咖啡”饮品。
云南咖啡品种的“破局之路”
阿拉比卡种对生长环境要求严苛，它原产于热带雨林下层，需要弱光、湿润、温暖且无霜冻的稳定微气候。因此，在云南，也只有像西双版纳、普洱、临沧、德宏及保山的怒江干热河谷等热区才能正常开花结果。
“比如保山，咖啡种植在怒江流域沿岸的潞江坝，与保山城区距离60公里左右，但咖啡若种植在保山城区周围，花期会延后、产量明显衰退。”何飞飞补充道。
中国并不是咖啡的原产地，只有少量的野生咖啡资源，现有的品种大多都是国外引进，在此基础上选育。而云南作为中国咖啡主产区，主栽品种为卡蒂姆，这种单一的结构也让网友们感到担心。
对此，何飞飞表示：“云南咖啡品种单一并非个例，而是全球咖啡种植的普遍现象。阿拉比卡咖啡起源于埃塞俄比亚，最初仅以‘铁皮卡’和‘波旁’两个品种通过欧洲殖民扩张传播到全球。”
云南自20世纪50年代起开始规模化种植，虽然曾经因为动荡时期种植面积锐减，但改革开放后恢复了种植。不过，“铁皮卡”虽然风味优异，但是不抗锈病，长期种植容易导致减产。
“为了解决这个问题，引入了带有罗布斯塔基因的‘卡蒂姆’系列，虽然风味略逊色，但产量高、抗锈病能力强。大家在市面上喝到的许多云南咖啡，尤其是‘云南小粒咖啡’，大多数都是卡蒂姆的品种。”何飞飞讲述道。
尽管卡蒂姆现在仍然占云南咖啡种植的主导地位，但品种单一化的局面已经有所改善了。根据2022年云南省政府推进精品咖啡种植的政策及最新产业报告来看，铁皮卡、德热系列、瑰夏等精品咖啡品种的种植面积占比已经达到13.6%了，虽然分布较为分散，多为庄园式种植，但这也表明云南咖啡产业正在向多元化、精品化方向转型。
何飞飞还分享了她目前在进行的一项工作，就是对云南咖啡的土壤适应性进行评价。
她们发现云南咖啡种植面临的最大气候压力就是冬季低温和春季干旱。像低温因素，比如最冷月均温是决定种植区域生死的限制因子，一旦遭遇寒害将直接导致减产甚至植株死亡。
而春季正值花期，若降雨不足，就会让开花的数量减少，并且导致咖啡果实变小、内部空瘪率增高，从而拉低产量。
至于病虫害，锈病可以通过抗病品种进行控制，但“天牛”是毁灭性且目前无解的难题，因为其幼虫能钻入茎秆蛀空植株。为此，咖啡种植向高海拔的阳坡迁移，其相对温和的环境能显著抑制天牛的发病率。
“高海拔迁移虽然能规避天牛，且因为昼夜温差大、生长周期拉长，有利于糖分累积从而显著改善咖啡风味，但这同时也增加了低温越冬的风险。此外，春季干旱加剧也会损害烘焙后带来花果香味的挥发性物质。”何飞飞如是说。
场景化选择咖啡，避开糖和植脂末
何飞飞团队目前正在利用转基因和基因编辑等分子生物学技术，针对小粒种咖啡建立技术操作手册，并重点验证抗旱和耐寒基因的功能。
不仅如此，她还负责咖啡园土壤改良工作，针对咖啡种植中长期过量施用化肥、忽视有机肥导致的土壤酸化、板结及“次生盐渍化”等问题，通过施用有机肥、微生物菌剂和土壤改良剂来调节土壤环境。
不过，她也很坦诚地指出了目前面临的技术瓶颈，“咖啡作为木本植物，组织培养和遗传转化都比较缓慢，转入基因后难以分化成完整的植株，对此我们已经摸索了两年，但还没突破，目前仅能做到让外源基因在咖啡根部表达并维持约5个月。”
虽然云南不是咖啡的原产地，但何飞飞称，我们现在已经在云南省德宏热带农业科学研究所建成了国内最大的咖啡种质资源圃，保存逾千份资源，此外保山、普洱、西双版纳等地也有资源圃。
“这些资源是育种工作者的‘命根子’，我们省内已经基于这些培育成了具有自主知识产权的‘德热’系列、‘云咖’系列等主推品种。”何飞飞介绍道。
此外，针对咖啡园长期过量施用化肥导致的土壤酸化、板结等问题，何飞飞倡导可持续种植，“比如我们现在推广了咖啡与坚果、芒果的立体种植，并在行间种植豆科绿肥翻压入田，配合施用有机肥和微生物菌剂，能活化土壤，减少化肥用量，改善根系生长环境。”
在初加工环节，何飞飞团队还针对传统水洗脱胶产生废水污染的问题，筛选出了高效的脱胶菌株，能够在5℃低温条件下8小时内脱胶，既避免物理损伤又保留风味。“还可以将咖啡果皮加工成果皮茶或制成育苗基质，实现废弃物资源化。”
市面上冻干、速溶、挂耳、手冲等各式咖啡品类繁多，谈及该如何挑选咖啡时，何飞飞称这件事“见仁见智”。
速溶咖啡的风味可能会有较大损失，冻干咖啡则因为低温萃取保留了更多风味，挂耳和手冲咖啡则更适合室内有杯具的场景，并且冲泡的过程本身也是一种放松。
“所以选择哪种是没有绝对好坏的，比如我在办公室的时候可能会选择挂耳咖啡，时间充裕还可以手冲，有时候外出可能会喝冻干或者即饮咖啡，更便于携带。”何飞飞举例道。
至于咖啡豆，何飞飞称烘焙后需要“养豆”，1-2周再研磨冲煮口感更好。如果冲咖啡时，热水注入后膨胀起“大泡”，则说明豆子很新鲜。
谈到这，大家不免会问：为什么咖啡有时候闻起来很香，但是喝着却很苦呢？
对此，何飞飞解释道：“那是因为像花香、果香等香气是挥发性的，磨豆冲泡时就散发了，而喝到嘴里的苦、涩味则是水溶性的。”
对话最后，何飞飞也谈到了大家担心的咖啡因问题。她表示：“适量的咖啡因是对健康有益的，但我们很多人喝的其实是加了大量糖和奶的咖啡饮品，真正的问题并不是咖啡因过量，而是摄入过量糖和植脂末这类无法被身体代谢的人工添加物。”
运营编辑 | 曹倩 审核｜孟莎莎
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