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06-18
不知道从什么时候起，咖啡变得越来越复杂，但随时随地喝咖啡却变得越来越容易。
除了便携式速溶、挂耳式、胶囊式、冻干式、液态咖啡外，还有多款优质创意咖啡可供选择。
然而，你喝过实验室生产的“人造咖啡”吗？近日，芬兰国家技术研究中心（VTT）利用“细胞农业”成功培育出第一杯“人造咖啡”。
VTT生物技术负责人Heiko Rischer 博士表示，传统农业在种植咖啡方面面临着越来越多的挑战，因此他希望在咖啡生产中利用生物技术取代传统农业。
▲ VTT 成员 Elviira K?rkk?inen（左）和负责人 Heiko Rischer（右）。
图片来自：VTT 据美国农业部统计，全球咖啡总产量同比增长4.14%。
目前全球咖啡产量约为每年 10,000 份。
吨，未来咖啡的需求量将持续增加。
然而，全球正面临供应紧张的问题。
如果旱季降雨不足，咖啡产量将受到严重影响。
同时，传统的咖啡产业会造成许多环境问题：种植面积的扩大导致森林砍伐，甚至在敏感的热带雨林地区也是如此；咖啡豆的湿法加工产生大量的咖啡废水和果渣；许多咖啡生产国都是低收入国家，往往无法科学地处理废物。
▲ 咖啡农。
图片来自：unsplash 面对可持续发展的挑战，在实验室培育“人造咖啡”或许是一种替代方案。
在人造咖啡出现之前，我们更熟悉的是人造肉。
常见的人造肉有两种，一种也叫大豆蛋白肉，另一种是由动物干细胞制成的。
后者对于人造咖啡来说更有价值。
▲ 人造肉样品。
以人造牛肉的培育为例，步骤大致如下：第一步，对牛进行活组织检查，从中获取活体肌肉组织；第二步是从牛的肌肉组织中分离干细胞；第三步，干细胞被放入生物反应器中增殖并产生肌肉纤维。
理论上，人造肉有很多好处：培育环境100%可控、无菌无污染；它可以保护水、土地和能源，同时解决粮食短缺问题；提取干细胞的手术对牲畜来说几乎没有痛苦。
但味道和经济成本是另一回事。
培养一块薄牛肉需要大量的肌纤维细胞。
以色列团队2016年推出的人造牛肉每块价值50美元。
▲细胞培养的开始。
图片来自：VTT 人造咖啡和人造肉技术基本相同。
咖啡植物的细胞培养从植物的一部分（例如叶子）开始，所得细胞在特定的营养培养基上繁殖和繁殖，然后转移到生物反应器中，从中收获生物量。
栽培的材料经过干燥、烘焙、发酵，最后形成可以冲泡的咖啡。
这一研发过程需要科学家来自植物生物技术、化学和食品科学等多个领域的参与。
▲ 咖啡细胞培养和咖啡成品。
图片来自：VTT 相比之下，培养咖啡比培养牛肉更便宜，也更容易规模化，因为植物细胞可以自由生长并悬浮在培养基中，而动物细胞则附着在表面生长。
研究人员还计划对不同咖啡品种进行细胞培养，通过修改烘焙工艺来生产具有完全不同特性的咖啡。
根据研究人员的第一手经验，第一杯细胞培养咖啡的气味和味道与普通咖啡一样。
供参考的人造咖啡和普通咖啡均源自咖啡植物“Coffea arabica”，即阿拉比卡咖啡。
Heiko Rischer 博士 表示：然而，咖啡制作是一门艺术，需要在专家监督下迭代优化。
我们的工作标志着此类工作的基础。
▲ 图片来自：unsplash 目前研究团队正在努力实现人造咖啡的“可用生产”。
细胞培养咖啡仍然是一种实验性饮料，需要获得美国食品和药物管理局的监管批准才能商业化。
在最好的情况下，细胞培养咖啡需要四年时间才能获得监管部门的批准。
下游加工、产品配方和市场引入是商业产品的附加步骤。
海科·里舍尔·博士希望未来有更多公司参与，帮助细胞培养咖啡商业化：我们现在已经证明实验室种植的咖啡可以成为现实。
但这项工作的真正影响将由愿意重新考虑食品配料生产的公司来实现。
VTT 与大型企业和小型公司合作并支持他们抓住产品开发的机遇。
▲ 温室植物。
图片来自：VTT 与人造肉类似，人造咖啡也具有环境效益，首先，它没有任何季节依赖性，也不需要农药。
此外，埃塞俄比亚和东南亚等主要咖啡产区可以利用细胞培养技术来减少咖啡产业的负面影响；芬兰等不适合天然咖啡生长的国家也可能成为咖啡供应国。
人造咖啡项目是VTT“利用生物技术生产日常农产品”计划的一部分，与VTT“细胞农业”战略研究目标相关。
细胞农业是实现更可持续粮食生产的方法之一。
VTT的官网写道：“我们使用细胞工厂解决方案来指导开发，生产不需要田地或动物的合乎道德的美味食品。
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