餐饮服务商摆放在一些番石榴馅饼旁边的咖啡是温热且苦涩的，带着淡淡的氯气味。一些客人不愿碰它，无论他们多么渴望咖啡因。站在一个狭窄的阳台上，面对哥斯达黎加图里亚尔瓦灌木丛生的小山，他们啜饮着水或菠萝汁代替咖啡。他们有权表现出一点咖啡势利。大约 20 人于今年三月聚集在 CATIE，一所农业大学，讨论中美洲咖啡不确定的未来，其中包括人类最受欢迎的饮料的领先专家。
他们聚集在一起讨论一个严重的威胁：咖啡锈病，或西班牙语中称为 roya 的病害。锈病是一种真菌，会感染植物的叶子，使其无法吸收生存所需的阳光。在过去的几年里，它已经摧毁了该地区的作物，影响了中美洲种植的约一百万英亩土地的一半，并导致 2012 年的产量与 2011 年相比下降了约 20%。
这次爆发仍在蔓延，只是我们这个全球变暖时代笼罩在咖啡之上的危机之一。“今天大多数咖啡品种不太可能能够耐受疾病和昆虫的压力，以及气候变化带来的热量增加和其他环境威胁，” 法国农业和发展研究中心 CIRAD 的遗传学家和咖啡育种家 Benoît Bertrand 在咖啡休息后在哥斯达黎加告诉该小组。如果作物歉收，咖啡种植者将失去生计。他们可能会拔掉树木并种植其他作物，或将土地出售给开发商——留下失业的劳动力和环境破坏的痕迹。
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Bertrand 穿着一件搭在肩上的蓝色毛衣，看起来更像一位潇洒的法国电影制作人，而不是一个整天伏在培养皿上的人，他的担忧是有道理的。事实证明，咖啡无法适应高温或抵御疾病，因为它缺乏关键的遗传多样性。尽管您当地咖啡馆提供的咖啡种类繁多，可能读起来像是一本异国旅行目的地的指南——来自印度尼西亚亚齐的酸性咖啡，来自越南的天鹅绒般柔滑的烘焙咖啡，来自马达加斯加的醇厚咖啡——但所有这些多样性都隐藏着一个令人惊讶的事实：人工栽培的咖啡非常单一。事实上，其中 70% 来自单一物种，阿拉比卡咖啡。菌株、生长区域和烘焙方法造就了各种各样的口味，但也掩盖了植物的遗传历史。过去几个世纪栽培的几乎所有咖啡都起源于埃塞俄比亚的少数野生植物，而今天世界各地种植园种植的咖啡所包含的多样性还不到埃塞俄比亚野生咖啡多样性的 1%。
尽管咖啡在全球范围内具有重要意义——对于经济、政治和环境稳定，更不用说它作为文化生活的核心和必不可少的咖啡因输送系统的作用——但它是一种“孤儿作物”，在很大程度上被现代研究抛弃。没有咖啡行业的孟山都，没有可以靠销售专利种子发财的农业综合企业巨头。这种孤儿地位使贫困国家的小农能够通过种植咖啡出口来维持体面的生活。但这也意味着科学方面的投资很少，使得作物极易受到自然灾害的影响。现在，面对人工栽培咖啡日益增长的威胁，研究人员正在竞相推进科学发展，拯救我们的咖啡——以免为时过晚。
利用多样性
蒂姆·席林 (Tim Schilling) 是一位居住在法国阿尔卑斯山的遗传学家，最出名的是在 2000 年代初期帮助改造卢旺达的咖啡产业，他的使命是将一些急需的科学技术带入咖啡业务。如今，他负责监督世界咖啡研究组织 (World Coffee Research)，这是一个由咖啡行业资助的新非营利组织，包括 30 家大大小小的公司，包括 Peet's、Allegro 和 Counter Culture。他被称为咖啡界的印第安纳·琼斯，但在图里亚尔瓦的会议上，他身穿牛仔裤和白色长袖衬衫，戴着黑色猫头鹰框眼镜和浓密的头发，更像安迪·沃霍尔。他问小组目前有多少关于气候变化和咖啡锈病的研究。房间里的一位咖啡育种家举起他的拇指和食指，大约半英寸远，这是国际通用的“花生”的标志。
专家们担心影响可能是巨大的。咖啡锈病真菌在温暖的天气中茁壮成长，随着温度升高，真菌可能会蔓延到更高海拔地区。降雨量的变化——雨水过多甚至过少——也可能助长真菌的蔓延。杀菌剂喷雾剂可以对抗 roya，但化学品价格昂贵，可能对新出现的疾病菌株无效。
对于席林来说，唯一真正的长期解决方案是利用遗传学。作为第一步，他想利用 C. 阿拉比卡咖啡 和其他栽培咖啡物种 卡内弗拉咖啡 基因库中已经存在的适应性。卡内弗拉咖啡 在业内被称为罗布斯塔咖啡，更容易种植且产量更高，但味道苦涩，主要用作低质量咖啡的填充物——就像 CATIE 会议上提供的咖啡一样。尽管人工栽培的咖啡是同质的，因为它仅属于这两个物种，但每个物种的许多菌株确实提供了一些区域遗传变异，就像人类种群尽管都属于 智人 但也存在差异一样。席林的宏伟计划包括一个相对简单的项目，目前正在进行中，即在区域和国家之间交换咖啡菌株——例如，将植物从刚果送到巴西，或从哥伦比亚送到洪都拉斯，看看它们是否比当地农民已经种植的菌株生长得更好。三到四年后，农民将能够说，“嘿，这种来自印度的咖啡豆产量更高”，然后他们可以选择种植更多的印度种子。科学家们为这项研究确定了来自 10 个国家的 30 个最高产的咖啡菌株。
利用人工栽培咖啡中的遗传变异可能在短期内有所帮助。但这几乎肯定不足以拯救作物。商业种植的菌株仅包含 C. 阿拉比卡咖啡 和 卡内弗拉咖啡 总遗传多样性的一小部分。然而，它们的野生同类却非常多样。咖啡基因组测序的最新进展揭示了 Bertrand 所谓的“大量基因目录”，这些基因存在于这些野生表亲的豆子中，其中许多基因存在于世界各地的基因库中。他希望利用这种丰富的遗传汤来使咖啡作物更具弹性、生产力和美味。
CATIE 随处可见这种遗传多样性的证据。穿过校园，沿着一条泥路，一块漆成黄色的木制标志上写着“埃塞俄比亚咖啡收藏 (FAO)”。在这里，近 10,000 棵 阿拉比卡咖啡 树木生长，一排又一排地延伸在约 21 英亩的土地上。该收藏馆成立于 1940 年代，包括在几次不同的埃塞俄比亚探险中收集的咖啡植物，第一次是在二战期间由英国人收集，最近一次是在 1960 年代由联合国粮食及农业组织和一个法国研究小组收集。该资源库还包括来自马达加斯加和非洲其他地区以及也门的咖啡植物。与玉米等许多其他农作物的种子不同，咖啡种子无法在冷藏库中的罐子里生存。相反，它们必须在田间持续种植或冷冻保存。因此，在 CATIE，世界上最重要的咖啡 DNA 基因库之一被“存储”为一个大型、破旧的咖啡园。
Bertrand 正在使用来自类似于 CATIE 的活体咖啡基因库的有希望的植物培育新的杂交咖啡品系。他十多年前通过将 C. 阿拉比卡咖啡 与其一些野生表亲杂交而培育出的一个品种产量提高了 40% 以上。现在，他和席林从 CATIE 以及世界各地咖啡基因库中选择了 800 株植物，并将它们送到纽约州伊萨卡的一个实验室进行 DNA 测序。这些信息将帮助他评估每种植物可以提供哪些特性。
研究人员正在寻找可能使植物在各个方面都强大的基因：抗锈病、需水量少、能够在高温下茁壮成长。为了找到它们，Bertrand 和 Schilling 正在筛选“充满了令人难以置信的遗传多样性”的植物，正如 Schilling 所说。他们希望在最少数量的植物中获得最大范围的特性。“然后我们将把这些材料与我们都喜欢的东西——美味、高产、我们已经知道的抗病材料——进行杂交。”
走进荒野
席林确信，这些育种工作将为咖啡种植者培育出更好的品种，供烘焙商销售和消费者饮用。但他和他的合作者还有另一个雄心壮志：通过生产新的合成版 C. 阿拉比卡咖啡 来超越大自然。本质上，他们想开发一种具有 C. 阿拉比卡咖啡 的风味和 卡内弗拉咖啡 的习性和产量的植物。该计划是重新进行最初创造 C. 阿拉比卡咖啡 的杂交（卡内弗拉咖啡 和另一个物种 欧吉尼奥伊德斯咖啡 的杂交），只是这次使用了更多样化的亲本群体。为了完成这一壮举，他们需要超越基因库中已有的东西。他们需要回到野外。
地球上已知大约有 125 种咖啡，每种咖啡都包含比基因库的小样本可能代表的更多的遗传变异。而且肯定还有其他物种有待发现——前提是研究人员能在它们消失之前找到它们。
当亚伦·戴维斯 (Aaron Davis) 在 1997 年开始寻找野生咖啡植物时，他并没有期望找到任何新东西。当时刚获得博士学位的毕业生有一天在英国邱园皇家植物园喝茶，一位著名的咖啡分类学家碰巧坐在附近。戴维斯问她有多少种咖啡，咖啡在哪里生长，以及它的自然分布范围是什么。她回答说，所有问题的答案都是“没人知道”。很快，她就派他去查明真相。戴维斯在接下来的 15 年里跋涉在马达加斯加——一个以咖啡多样性而闻名的国家——在那里他发现了各种各样的物种，有些已经编入目录，但很多对于除了一些当地村民之外的任何人来说都是完全未知的。
在马达加斯加，他发现了世界上最大的咖啡樱桃或果实——大约是标准尺寸的三倍——以及世界上最小的咖啡樱桃或果实——大约是图钉直径的一半。他发现了两个物种，它们的种子是通过水而不是动物传播的，并且带有看起来像折叠丝带的翅状果实。他发现了一种名为 安邦咖啡 的物种，其豆子类似于大脑。戴维斯的考察表明，野生咖啡生长在热带地区的广阔区域，从非洲到亚洲，甚至远至澳大利亚。在埃塞俄比亚，阿拉比卡咖啡 今天的主要领地，一些森林里长满了阿拉比卡咖啡植物，每英亩多达 8,000 株。戴维斯认为，这些植物具有巨大的育种潜力。
但这些野生植物，就像它们的人工栽培同类一样，也遇到了麻烦。多达 70% 的野生植物面临灭绝的危险。其中 10% 可能会在十年内消失。土地转换构成了最大的威胁。到 1990 年代后期，埃塞俄比亚 80% 以上的森林已被砍伐。2007 年在马达加斯加，那里的人们继续以惊人的速度砍伐森林，戴维斯的团队在一个不大于棒球场的森林中发现了一个新物种。他说，就野生咖啡植物而言，在许多情况下，“气候变化将没有机会产生影响。” 植物将随着它们的栖息地一起消失。
戴维斯担心研究人员过于强调基因库中已有的东西，而潜在的重要遗传物质却在野外衰落——或被推土机推平。“有这种感觉，‘是的，我们拥有一切，我们很好，’”他说。“但那些野生种群是你的遗传资源库。”
埃塞俄比亚本身也提出了另一个问题。咖啡的发源地埃塞俄比亚保存着大量在世界其他任何地方都不存在的咖啡植物。但政府将它们严密封锁，不允许外国研究人员进入。“埃塞俄比亚和咖啡行业之间存在很多不愉快的事情，”戴维斯解释道。“难怪他们对自己的遗传资源如此戒备。” 例如，几年前，埃塞俄比亚与星巴克就该国是否有权将埃塞俄比亚咖啡品种的名称注册为商标一事发生了激烈的争端。
获得埃塞俄比亚种质——储存在基因库中的有机材料——可以极大地推动席林的咖啡育种项目。也许它包含适应更高温度或在更少土地上种植更多咖啡豆的关键基因。席林希望该国能够让步。与此同时，科学家们正在利用他们拥有的东西进行研究。
戴维斯在邱园的档案馆中挖掘时，发现记录显示，乌干达和其他地方的当地人长期以来一直使用附近生长的野生品种制作咖啡。其中一些咖啡的味道可能很糟糕，但如果你烘焙咖啡豆，所有咖啡都会产生可识别的咖啡香味。而且，戴维斯说，“一些 100 年前使用的咖啡据说是非常好的。我们正在回顾并重新调查其中一些早期的栽培品种，它们本身或在育种计划中可能具有潜力。”
与时间赛跑
在席林成立世界咖啡研究组织后不久——在美国精品咖啡协会 (Specialty Coffee Association of America) 代表的高品质和精品咖啡行业团体的帮助下，以及来自绿山咖啡 (Green Mountain Coffee) 和咖啡豆国际 (Coffee Bean International) 的初始资金——咖啡锈病爆发袭击了中美洲。因此，席林在危地马拉召开了一次小型会议，讨论该组织可以做些什么。几乎立刻，他就开始收到来自听说过这次会议并想参加会议的人的请求。“结果变成了大约 200 人，”美国精品咖啡协会执行董事兼席林的主要合作者之一 Ric Rhinehart 回忆道。“我们无法容纳所有人。”
感兴趣的参与者包括美国国际开发署 (U.S. Agency for International Development)，该机构邀请席林申请咖啡锈病研究资助。如果中美洲的咖啡产业崩溃，可能会引发一波移民美国的浪潮——因此政府对此很感兴趣。世界咖啡研究组织估计，2012 年的锈病爆发给咖啡种植者造成了 5.48 亿美元的损失，并使工人的工资减少了 15% 至 20%。大约 441,000 个工作岗位消失了。如果什么都不做，中美洲的咖啡产业可能会在 2050 年被彻底摧毁。
尽管 2012 年已经开展了针对锈病危机的短期“紧急”响应——例如，向农民提供杀菌剂和信贷——但席林认为，需要采取更加协调一致的长期努力。美国国际开发署最终资助了席林的计划，该计划将帮助建立一个高科技育种计划，为农民提供新的抗气候变化和抗虫害的咖啡品种。
从许多方面来看，锈病流行病预示着咖啡在全球范围内可能遭受的灾难，因为新的疾病袭击了因高温或极端天气而变得虚弱的毫无抵抗力的植物。在 CATIE 会议上，星巴克全球农艺总监卡洛斯·马里奥·罗德里格斯 (Carlos Mario Rodriguez) 提到，中国农民报告说，他们的植物上出现了多达五种新的锈病菌株。“在高海拔地区，农民不知道锈病——但现在他们知道了，”罗德里格斯说。
为了让咖啡生存下去，它必须变得更具弹性。北卡罗来纳州反文化咖啡 (Counter Culture Coffee) 总裁布雷特·史密斯 (Brett Smith) 将 DNA 问题比作“只有少量股票的股票投资组合”。不过，他相信席林和他的合作者团队能够胜任保护咖啡的任务。
唯一的问题是他们能否及时做到。“如果我们 10 年前进行这项研究，我们现在就不会面临这些问题，”莱因哈特说。“如果我们今天不开始，我们等待的每一天都会浪费更多时间。我们可能会面临生存威胁。”