搜狐科技《思想大爆炸——对话科学家》栏目第157期，聚焦云南大学农学院教授何飞飞的咖啡研究。何飞飞教授，云南大学农学院资深专家，同时担任云南省精品咖啡学会理事。她的研究领域主要涉及咖啡逆境生理、咖啡园土壤改良以及咖啡副产物高值化利用。
核心内容：
1. 气候变化是影响阿拉比卡咖啡生长的关键因素。这种咖啡需要稳定、湿润且无霜冻的气候环境，任何气候极端化都会严重影响其生长。
2. 野生咖啡的濒危将严重破坏种质资源库，给未来新品种选育带来根本性障碍。同时，阿拉比卡咖啡减产也会推高市场价，影响消费者。
3. 虽然卡蒂姆目前仍占云南咖啡种植的主流，但品种单一化的局面已有改善。铁皮卡、德热系列、瑰夏等精品咖啡品种的种植面积比例已达13.6%。
4. 咖啡的香气主要来自花香、果香等挥发物质，在研磨冲泡时会散失；而苦味主要来自水溶性物质，因此常出现“闻着香、喝着苦”的现象。
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作者｜周锦童
许多人的早晨从一杯咖啡开始，这日常习惯或许未来会面临挑战。气候变化正威胁着这份习以为常的醇香。早在2019年，英国皇家植物园的科研人员就对全球124种咖啡品种完成了首次全面评估。数据显示，高达60%的野生咖啡种类正面临灭绝风险，深受喜爱的阿拉比卡咖啡已被列为“濒危”保护物种。
野生咖啡的困境并非空谈。气候变化、森林砍伐和病害虫害三大威胁交织，正逼迫野生咖啡走向绝境。全球咖啡产业高度依赖阿拉比卡和罗布斯塔两种品种，野生咖啡基因库的消失，将严重影响未来抗逆品种的培育，进而影响全球超过1亿人的生计。
咖啡的未来会如何？我们还能继续享受优质咖啡吗？作为中国咖啡主产区的云南，在这场危机中将扮演何种角色？搜狐科技对话了云南大学农学院何飞飞教授，探寻咖啡产业的未来。
多重压力下野生咖啡的生存空间不断被压缩
何飞飞认为，这个问题并非新问题，早在十几年前就已引发关注。气候变化、森林砍伐、病虫害这三重压力正让野生咖啡的生存空间越来越小。
“气候变化是关键因素，阿拉比卡咖啡对稳定的、湿润且无霜冻的气候条件有极高要求，近年来的极端气候事件严重制约其生长；森林砍伐则直接剥夺了野生咖啡的栖息地，导致生存空间碎片化。”何飞飞分析道。
“病虫害问题同样严峻，阿拉比卡作为异源四倍体品种，抗病能力较弱，因为它将大部分营养资源用于风味形成，导致产量和抗病性相对不足。罗布斯塔种则产量高、抗病性强，但风味相对较差，苦涩味较重。”何飞飞补充说明。
此外，市场过度种植、种植模式粗放、种质资源保护滞后等问题，也正加速野生咖啡的消亡。
何飞飞指出，国内外咖啡种植情况存在差异。国外许多咖啡生产国是发展中国家，农民为生计不得不砍伐森林发展经济作物，这确实存在“生存”与“环保”的现实矛盾。部分国家的土地资源受外企掌控，种植决策还会受到政治经济因素影响。
“在中国情况则不同，法制体系完善，非法砍伐森林种植农作物将面临法律制裁，此类现象基本不存在。”何飞飞强调。
在种质资源保护方面，何飞飞表示即使纳入保护体系仍存在滞后和疏漏问题。“比如哥斯达黎加2019年曾报告其资源库中丢失了80份咖啡种质，这说明被保护也不等于绝对安全。”
阿拉比卡咖啡因天然杂交起源，遗传背景狭窄，对环境变化极为敏感，无论是“就地保护”还是“迁地保护”都面临挑战。迁地保护可能干扰其自然进化，而整体保护难度巨大。
“为应对阿拉比卡这一脆弱物种的长期挑战，我们需在现有技术基础上探索新的保护策略。”何飞飞建议。
野生咖啡的濒危将严重削弱种质资源库，给未来新品种选育带来根本性困难。同时阿拉比卡减产可能推高市场价格，对市场和消费者造成不利影响。
针对这一困境，何飞飞提出两条值得探索的路径：一是快速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”类饮品。
云南咖啡品种的转型之路
阿拉比卡咖啡对生长环境要求严格，其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，云南只有西双版纳、普洱、临沧、德宏及保山怒江干热河谷等热区适合种植。
“比如保山，咖啡种植在怒江流域的潞江坝，距离保山城区约六十公里，若在保山城区周围种植，花期会明显推迟，产量显著下降。”何飞飞举例说明。
中国并非咖啡原产地，仅存少量野生咖啡资源，现有品种多为国外引进后本地选育。云南作为中国咖啡主产区，主栽品种为卡蒂姆，这种结构确实引发外界担忧。
何飞飞分析：“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年代开始规模化种植，虽因特定历史时期种植面积锐减，但改革开放后逐渐恢复。不过铁皮卡品种虽风味出众，却易受锈病侵害，长期种植容易减产。
“为解决此问题，引入了带有罗布斯塔基因的卡蒂姆系列，虽然风味略逊，但产量高且抗锈病能力强。市面上多数云南咖啡，特别是‘云南小粒咖啡’，都属于卡蒂姆品种。”何飞飞介绍道。
尽管卡蒂姆目前仍占主导地位，但品种多元化局面已有改善。2022年云南省政府推出精品咖啡种植政策及最新产业报告显示，铁皮卡、德热系列、瑰夏等优质咖啡品种种植比例已达13.6%，分布虽较分散，多为庄园式种植，但标志着云南咖啡产业正迈向多元化和精品化转型。
何飞飞还分享了其团队正在进行的一项研究——云南咖啡土壤适应性评价。
研究发现，云南咖啡种植面临的最大气候压力来自冬季低温和春季干旱。低温因素中，最冷月均温是决定种植区域的关键指标，寒害会直接导致减产甚至植株死亡。
春季正值花期，若降雨不足，会减少开花数量，并导致咖啡果实变小、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，因其幼虫能蛀穿植株茎秆。为应对天牛，咖啡种植正向高海拔阳坡迁移，温和环境能有效抑制天牛发病率。
高海拔迁移虽能规避天牛，且因昼夜温差大、生长周期延长，有利于糖分积累从而显著提升咖啡风味，但也增加了低温越冬风险。春季干旱会损害烘焙后带来花果香味的挥发性物质，何飞飞指出。
何飞飞团队正利用转基因和基因编辑等生物技术，针对小粒种咖啡建立技术规范，重点验证抗旱和耐寒基因功能。
她负责的咖啡园土壤改良工作，针对过量施用化肥、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改善土壤环境。
但何飞飞坦言当前面临的技术挑战，咖啡作为木本植物，组织培养和遗传转化难度较大，外源基因转入后难以形成完整植株，团队已探索两年未获突破，目前仅能做到让外源基因在咖啡根部表达约五个月。
云南省德宏热带农业科学研究所已建成国内最大咖啡种质资源圃，保存逾千份资源，此外保山、普洱、西双版纳等地也有资源圃。
“这些资源是育种的基础，我们省内已基于这些资源培育出‘德热’系列、「云咖」系列等自主知识产权品种。”何飞飞介绍。
针对咖啡园过量施用化肥导致的土壤酸化板结问题，何飞飞提倡可持续种植模式。“如推广咖啡与坚果、芒果间作套种，行间种植豆科绿肥翻压还田，配合施用有机肥和微生物菌剂，能有效活化土壤，减少化肥用量，改善根系生长环境。”
在初加工环节，何飞飞团队针对传统水洗脱胶造成的水污染问题，筛选出高效脱胶菌株，能在5℃低温下8小时内完成脱胶，既避免物理损伤又保留风味。“还可将咖啡果皮加工成果皮茶或制成育苗基质，实现废弃物资源化利用。”
市面冻干、速溶、挂耳、手冲等咖啡品类繁杂，谈及如何选购时，何飞飞表示“各取所需”。
速溶咖啡风味损失较大，冻干咖啡因低温萃取能保留更多风味，挂耳和手冲更适合有条件冲泡的场景，且冲泡过程本身即是一种放松体验。“我在办公室会选用挂耳咖啡，时间充裕则手冲，外出则可能携带冻干或即饮咖啡，更方便。”何飞飞举例。
至于咖啡豆，何飞飞建议烘焙后静置1-2周再研磨冲煮口感更佳。若注水后出现明显膨胀气泡，则说明豆子较新鲜。
咖啡闻着香、喝着苦的现象，是因为花香果香等香气具有挥发性，磨豆冲泡时会散逸；而苦味主要来自水溶性物质，何飞飞解释道。
对话尾声，何飞飞也提及大家关心的咖啡因问题。认为“适量咖啡因对健康有益，但我们许多人饮用的其实是大量添加糖和植脂末的咖啡饮品，真正需警惕的不是咖啡因过量，而是过量摄入这类难以代谢的人工添加物。”
