科學家正奮力拯救咖啡免于滅絕

　　氣候變化正讓咖啡樹瀕臨滅絕。科研人員正在尋找解決方案，竭力守護這款人類不可或缺的提神好物。

　　利比里卡咖啡沖泡后帶有菠蘿蜜、芒果等熱帶水果香氣。

　　圖片來源：angin hiqaru87/Shutterstock

　　全球每年消耗的1000萬噸咖啡豆，幾乎全部源自兩大品種：口感醇厚、常帶有苦味的羅布斯塔咖啡，以及風味細膩的阿拉比卡咖啡。遺憾的是，氣溫僅上升幾度，阿拉比卡就會長勢衰敗甚至枯死；而羅布斯塔極度依賴大量水分，一旦遭遇干旱，產量便會斷崖式下跌。

　　為此，科研人員正爭分奪秒開展研究，既要讓全球咖啡愛好者能繼續享用咖啡，也要保住眾多低收入國家咖啡種植農戶賴以謀生的經濟作物。目前，應對方案多種多樣，如改良兩大主流咖啡品種的抗逆性、馴化咖啡屬近緣野生種、借助精妙化學工藝從咖啡豆中萃取更多風味物質等。

　　埃塞俄比亞亞的斯亞貝巴大學的植物遺傳學家Kassahun Tesfaye介紹，埃塞俄比亞是阿拉比卡咖啡發源地，本國人們以此為榮，咖啡儀式更是維系國內多元文化、社交往來的紐帶。

　　埃塞俄比亞政府正在建立自然保護區，以保護阿拉比卡天然基因多樣性，同時在埃塞俄比亞生物多樣性研究所、埃塞俄比亞農業研究所活體種質庫，培育超1.2萬株阿拉比卡植株。

　　政府寄望于這批種質資源，用以培育、基因編輯耐高溫、耐干旱的阿拉比卡新品種。Tesfaye指出，阿拉比卡咖啡細胞擁有完整的4套染色體，不同于多數咖啡物種及人類的兩套染色體，這證明它是5萬年前兩種咖啡物種自然雜交誕生的。“我們擁有充足的基因庫，足以應對氣候變化帶來的挑戰。”

　　隨著全球氣溫持續升高，阿拉比卡種植區只能不斷向高海拔山地遷移，才能維持適宜生長溫度，這對小型咖啡種植戶而言并不容易。另一個解決方案是種植更能適應氣候變化的其他咖啡品種。目前全球已知野生咖啡共134種，已有少數品種因氣候適應性而被培育，包括利比里卡咖啡和埃克塞爾薩咖啡。

　　自20世紀90年代末起，英國皇家植物園（邱園）的Aaron Davis便牽頭深入非洲、馬達加斯加搜尋各類野生咖啡植物。他還依托邱園的古老標本館，搜尋那些早已被遺忘的標本。據他估算，他與合作團隊已完成全球約1/3已知咖啡物種的科學描述。

　　Davis走訪全球各大咖啡產區，觀察農戶正面臨的生存難題，以及他們的應對辦法。他發現，所有成功的案例，核心都是更換種植品種。

　　在濕潤多雨地區，農戶會放棄阿拉比卡，改種羅布斯塔；其他區域則可以選擇利比里卡，因為該品種耐高溫能力優于阿拉比卡，耗水量也更低。

　　但長期以來，咖啡行業對這條路線始終持懷疑態度，因為很少有野生植物能夠被培育成高產且可口的咖啡作物。

　　六月下旬的一個清晨，Davis在邱園標本館辦公室用哈里歐錐形手沖壺沖泡了多款咖啡，其中兩種風味辨識度極高。產自馬來西亞的利比里卡，散發著濃郁的菠蘿蜜、芒果等熱帶水果香氣；西非總序咖啡的生豆巧克力氣息突出，沖泡后還裹挾著麝香、菌菇與草本的復合香氣。

　　另外兩款咖啡則口感柔和。一種是南蘇丹商業化種植的埃克塞爾薩咖啡，另一種是利比里卡與埃克塞爾薩雜交而成的“利貝克”咖啡，自帶果香與杏仁調。

　　Davis稱，即便專業品鑒師也難以分辨這幾個品種與阿拉比卡的區別，而這正是這類抗逆品種的核心優勢——完全能滿足習慣阿拉比卡風味的消費者。

　　在他看來，眼下最大難題是培育高產、便于農戶種植的咖啡品種。

　　與此同時，一些研究人員則另辟蹊徑，正在探索如何更好地利用日漸緊缺的阿拉比卡原料。“在消費萃取環節還有很大優化空間。”美國俄勒岡大學尤金分校的材料科學家Christopher Hendon說。

　　Hendon團隊發現，將咖啡豆冷凍至冰點以下再研磨，能得到更細小的咖啡粉，但研磨越細不代表口感越好。過細的顆粒會因靜電作用而結塊，減少與水接觸的表面積，溶解到咖啡液中的風味物質隨之變少；而微調研磨工藝，如研磨前輕微潤濕咖啡豆，就能有效減少結塊。

　　另一項出人意料的結論是，研磨度更粗的咖啡豆，反而能萃取出更多優質風味物質，但僅在萃取壓力低至7個標準大氣壓時成立，而商用咖啡機常規萃取壓力約10個大氣壓。

　　Hendon表示，化學分析同樣是篩選替代咖啡品種、改良成品風味的關鍵。目前，咖啡相關化學研究仍處于起步階段，科研人員正搭建可重復、標準化的風味檢測體系。

　　“成分分析難度很大，給風味賦予量化評分更是難題。”Hendon說，一杯普通咖啡含有超2000種有機化合物，各類物質的濃度受種植產地、種植方式、烘焙程度等因素影響，差異巨大。

　　Tesfaye認為，科研人員最該關心咖啡的未來——不只是科研助力咖啡產業，咖啡同樣支撐科研發展。“許多發現和知識都是在喝了一杯咖啡之后產生的。”