搜狐科技《思想大爆炸——对话科学家》栏目第157期，邀请云南大学农学院教授何飞飞进行深度对话。
嘉宾介绍：
何飞飞，云南大学农学院教授，同时也是云南省精品咖啡学会的理事。她的研究领域主要聚焦于咖啡逆境生理、咖啡园土壤改良以及咖啡副产物的高值化利用。
划重点：
1. 气候变化是影响最大因素，阿拉比卡咖啡对稳定、湿润且无霜冻的气候条件需求极为苛刻，一旦出现极端气候，就会严重影响它们的生长。
2. 野生咖啡的濒危状况会严重削弱种质资源库，给未来新品种选育带来根本性困难。加之阿拉比卡咖啡减产可能推高价格，会对市场和消费者造成影响。
3. 虽然卡蒂姆目前仍占云南咖啡种植的主导地位，但品种单一化的局面已有所改善。铁皮卡、德热系列、瑰夏等精品咖啡品种的种植比例已经达到13.6%。
4. 咖啡香气的成分多为挥发性物质，在磨豆冲泡时便已散逸，而苦味分子具有水溶性，所以会出现“闻着香、喝着苦”的现象。
出品｜搜狐科技
作者｜周锦童
清晨一杯咖啡，已成了许多人的习惯。不过，在气候变化面前，这份习以为常的香醇，未来或许会面临挑战。
早在2019年，英国皇家植物园的科学家就曾对全球124种咖啡品种进行了首次全面评估。研究结果显示，高达60%的野生咖啡物种面临灭绝风险，像我们常喝的阿拉比卡咖啡，已经被正式列为“濒危”物种。
这并非危言耸听。气候变化、森林砍伐以及病害虫害三大威胁叠加，正让野生咖啡陷入绝境。全球咖啡产业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，将严重影响未来新品种的抗逆性培育，进而威胁到全球超1亿人的生计。
咖啡的未来究竟如何？我们还能继续享受美味咖啡吗？作为中国咖啡主产区的云南，在这场危机中又扮演着怎样的角色？带着这些疑问，搜狐科技专访了云南大学农学院的何飞飞教授。
多重威胁挤压野生咖啡的生存空间
何飞飞认为，野生咖啡面临的困境并非始于今日，早在十几年前就已有关报道。气候变化、森林砍伐、病虫害确实正不断压缩野生咖啡的生存空间。
“气候变化是首要推手，因为阿拉比卡咖啡对稳定、湿润且无霜冻的气候条件需求极为苛刻，一旦出现极端气候，就会严重影响其生长；森林砍伐则直接剥夺了野生咖啡的栖息地，造成生存空间碎片化，加剧其脆弱性。”何飞飞剖析道。
“说到病虫害，阿拉比卡是异源四倍体，抗病性较弱，因为它将大量物质能量投入到了品质呈现上，所以产量和抗病性会受影响。相比之下，罗布斯塔种产量高、抗病性强，但风味可能稍逊，苦涩味较重。”何飞飞继续阐述。
除此之外，市场过度种植、种植模式粗放、种质资源保护滞后等问题，也在加速野生咖啡的消亡。
何飞飞指出，国内外情况存在差异。国外的咖啡种植国大多为发展中国家，农民因生计压力不得不砍伐森林种植经济作物，确实涉及“生存”与“环保”的矛盾。部分国家的土地资源掌握在外国资本手中，种植决策受政治经济因素影响较大。
“不过，在法治健全的中国，砍伐森林种植农作物会触犯法律，此类现象基本不存在。”何飞飞谈到。
在种质资源保护方面，何飞飞称即便已纳入保护体系也存在滞后与疏漏，“例如哥斯达黎加2019年曾报告，资源库中丢失了80份咖啡种质。这表明‘被保护’也不等于‘绝对保险’。”
爱喝的阿拉比卡咖啡由于天然杂交起源，遗传背景极为狭窄，对环境变化极为敏感，无论是“就地保护”还是“迁地保护”都存在局限。迁地保护可能影响其进化，整体保护难度也相当大。
“因此，为应对阿拉比卡这一脆弱物种面临的长远挑战，我们需在现有技术条件下，寻求新的保护策略。”
谈及影响时，何飞飞表示，野生咖啡濒危将严重削弱种质资源库，给未来新品种选育带来障碍。同时，阿拉比卡减产可能推高价格，影响市场和消费者。
针对这一困境，何飞飞提出两条探索方向：一是加快选育抗病性强的品种；二是借助合成生物学技术模拟咖啡风味，开发“非咖啡”饮品。
云南咖啡品种的转型之路
阿拉比卡种对生长环境要求严格，它原生于热带雨林下层，需要弱光、湿润、温暖且无霜冻的稳定微气候。因此，在云南，适宜生长的区域主要在西双版纳、普洱、临沧、德宏及保山怒江干热河谷等热区。
“比如保山，咖啡种植在怒江流域沿岸的潞江坝，距离保山城区约60公里。若种植在城区附近，花期会延后、产量显著下降。”何飞飞补充说明。
中国并非咖啡原产地，野生咖啡资源稀少，现有品种多从国外引进并在此基础上选育。云南作为中国咖啡主产区，主栽品种为卡蒂姆，单一化的种植结构也引发关注。
何飞飞指出：“云南咖啡品种单一并非孤例，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至全球。”
云南自20世纪50年代起开始规模化种植，虽因动荡时期种植面积锐减，但改革开放后得以恢复。不过，“铁皮卡”虽风味优异，但不抗锈病，易因锈病减产。
“为解决此问题，引入了带有罗布斯塔基因的‘卡蒂姆’系列，风味略逊，但产量高、抗锈病。市面多数云南咖啡，尤其是‘云南小粒咖啡’，多为卡蒂姆品种。”何飞飞解析道。
尽管卡蒂姆目前仍占云南咖啡种植的主导地位，但品种单一化局面已有所改善。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显示，铁皮卡、德热系列、瑰夏等精品咖啡品种的种植面积占比已增至13.6%，多分布于庄园式种植，标志着云南咖啡产业正迈向多元化和精品化。
何飞飞分享了她当前的研究工作——评价云南咖啡的土壤适应性。
研究发现，云南咖啡种植面临的最大气候压力为冬季低温和春季干旱。低温因素，如最冷月均温，是决定种植区域的关键。一旦遭遇寒害，可能导致减产甚至植株死亡。
春季正值花期，若降雨不足，将减少开花数量，并导致咖啡果实变小、内部空瘪率增高，从而降低产量。
至于病虫害，锈病可通过抗病品种控制，但“天牛”是毁灭性难题。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，可显著抑制天牛发病率。
“高海拔迁移虽能规避天牛，且因昼夜温差大、生长周期延长，有利于糖分累积，显著改善咖啡风味。但也增加了低温越冬风险。此外，春季干旱会损害烘焙后带来花果香味的挥发物质。”何飞飞说明。
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。”