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无豆咖啡,是噱头还是咖啡行业的未来?

    无豆咖啡,是噱头还是咖啡行业的未来?
    这篇文章我们来聊聊咖啡的未来可能,我的共同作者是我的朋友柏忠颖,我们也是平常靠咖啡续命的工作者,聊起来咖啡马上就精神了。我编了一个段子概括今天会讲到的内容:

    很久很久以前,
    优步没有一辆车,
    爱彼迎没有一栋房子,
    而未来的咖啡公司可能没有一粒咖啡豆。

    与计算机、互联网、人工智能、生物技术一样,咖啡也推动了人类的生产力进步,每一个成功的人也应该感谢喝过的无数杯咖啡。就在刚刚过去的这一秒,全世界的人又喝掉了26000杯咖啡。

    无豆咖啡,是噱头还是咖啡行业的未来?

    我在云南昆明一家当地社区咖啡厅雾马喝到的云南酸枣特调咖啡,是我今年喝过最佳口味之一。但是在我享受这杯精致的咖啡背后,我想去了解这一杯从哪来到哪去。


    咖啡因这个化学分子其实是个神奇的物质,它来源于植物在亿万年当中的进化。植物最早进化产生了咖啡因这种分子,一方面是为了生存竞争,它可以抵御害虫侵袭以及让其他植物远离自己的地盘,一方面又可以吸引益虫和动物帮助授粉或者播种,谁能拒绝咖啡因的诱惑呢?

    最后咖啡也在几百年前 “驯化” 了人类,让人类大规模种植咖啡果,在高剂量的时候对人有害,但是低剂量的时候让我们的头脑保持清醒,甚至还能预防疾病。

    精品咖啡的第四波浪潮也正在席卷中国这片以饮茶为文化根基的国家,北上广深杭巴渝等这些大城市的年轻人和资本一起供养起了新一代挑战星巴克的咖啡品牌,比如三顿半、Manner、瑞幸,而咖啡这个古老的行业拥抱了品牌的新时代,却还没有很好的拥抱技术的革新。

    而另一方面,咖啡种植行业也是世界上最不可持续生产的行业之一,主要的原因是咖啡这种高经济价值的作物,需要占用大量林地,并且消耗水资源,也减少了生物多样性(因为世界上99% 种植的咖啡品种都集中在阿拉比卡咖啡豆和罗布斯塔咖啡豆这两种原生豆子,物种的多样性很低)。

    据联合国教科文组织水资源部门的估计,我们手里的一杯咖啡会消耗39加仑的水 (147升水)用于生产。而今天正在发生的气候变化,反过来也让咖啡种植行业成为脆弱的受害者,环境越不稳定,农民也很难得到稳定的产量,就不能有效组织生产,并且随着气候变暖,也加剧了感染咖啡作物的微生物传染病的出现。

    无豆咖啡,是噱头还是咖啡行业的未来?

    在世界上亚马逊雨林占地面积最大的巴西,过去一年是巴西15年来因为经济原因毁林(deforestation) 用于种植和畜牧业最高的一年。养牛,棕榈油,咖啡豆,可可果都是造成毁林的主要产业,但是我们的口福以及百万人的生计也寄托于此。


    在一线大城市蓬勃发展的精品咖啡行业,最终还是没有让农业最上游数以百万计的小型农民获得足够的利益,继续加重了“经济收入不平等”的问题。

    要提高咖啡行业的可持续性,在咖啡主要的产地,一些国家的政府和非政务组织鼓励咖啡农民更有序的规划自己的生产,以及种植一些野生的咖啡果品种。

    而最近在欧洲和美国,生物技术创业公司开始进入了咖啡行业,就像正在发展中的植物肉、替代蛋白食品行业还有细胞培养食品行业一样,想通过技术改变过去几百上千年的咖啡种植,以此来着手解决正在发生的气候变化问题。

    而在中国,尤其是上海这样的城市,已经拥有了全世界最多的咖啡馆,看似方兴未艾的咖啡市场背后,品牌们又面临着无奈的同质化内卷,以及上游供应链的规模化问题。

    无豆咖啡,是噱头还是咖啡行业的未来?

    世界上最大的咖啡产地不是在非洲,而是在雨林资源最丰富的巴西。图片来自于visual capitalist.


    今天人类社会存在的大问题都是系统性问题,环环相扣,几乎不可能存在一种完美的解决方案,不过技术是一个动因和变量,让死气沉沉的市场冒出一些活水来,同时解决现在和未来的问题。

    我们来看看生物技术是不是会给咖啡行业带来一个美丽新世界。

    一、芬兰国家技术研究中心VTT

    通过细胞农业培养的无豆咖啡

    芬兰是世界上人均咖啡消费量最多的国家,但是这个国家本身并不生产咖啡。

    芬兰和瑞典一直有FikaFika的咖啡文化,也就是在一天当中一个惬意的时刻和朋友同事聚在一起享受咖啡时光。在严寒的北欧,咖啡即让人温暖又拉近彼此的距离。

    芬兰芬兰国家技术研究中心(VTT Technical Research Centre of Finland,简称VTT,是芬兰国有的非盈利性公司)最近成功研究出使用细胞农业(Cellular agriculture)的技术来种植无豆咖啡(beanless coffee)。第一次,在芬兰由科学家创造了本土生产的当地咖啡 (local coffee)。

    无豆咖啡,是噱头还是咖啡行业的未来?

    科学家提取咖啡植物的细胞,进行培养,然后再通过发酵产生大量生物质用于产出咖啡。图片来自于官网。


    芬兰过去在通讯技术和工业设计领域领先于全世界,作为“国家支持的跨学科研究组织” 的VTT这几年重点在布局生物技术的前沿。他们通过开发一个细胞工厂 (Cellular Factory),包括了微生物工厂 + 植物工厂,通过最新的基因编辑技术、合成生物学技术、计算机模拟计算和人工智能设计等交叉学科的进步,在实验室和工厂里与微生物还有植物合作,创造人类生活所需。

    这一技术将细胞培养物放置到生物反应器(bioreactor) 中,然后添加促进生长的营养物质。培育得到的物质经过晾干、烘焙、发酵,最终形成可冲泡的咖啡。这个过程中不需要杀虫剂,对于水的需求也很少,而且由于使用这种方式制作咖啡可以本地化生产,也减少了在咖啡豆运输过程中造成的能源浪费和污染物排放。

    你可以想象,这个技术未来可以直接把类似“三顿半”咖啡的冻干咖啡粉生产出来,并且调试不同的风味。

    至于味道,VTT 的植物生物技术负责人 Heiko Rischer把他们生产的首款咖啡产品描述为“介于咖啡和红茶之间”——这款产品的烘焙程度相对较浅,因此会有一些红茶的口感。

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    无豆咖啡,是噱头还是咖啡行业的未来?

    VTT研究实验室培养出的咖啡成品 (ALESSANDRO RAMPAZZO/AFP via Getty Images)


    无豆咖啡,是噱头还是咖啡行业的未来?

    VTT研究实验室高级研究技术员Jaana Rikkinen正在准备一个生物反应器 (ALESSANDRO RAMPAZZO/AFP via Getty Images).


    目前这种细胞农业创新尚未获准用于公共消费,所以VTT的产品目前还未能上市。他们预计在未来四年内获得欧洲和美国的监管批准,从而为商业化产品铺平道路。Heiko Rischer 博士希望未来有更多的公司参与进来,助力细胞培育咖啡的商业化:

    “我们现在已经证明实验室种植咖啡可以成为现实。但这项工作的真正影响,将由愿意重新考虑食品成分生产的公司实现。VTT 协作并支持大型企业和小型公司在其产品开发中把握机遇。”

    VTT成立于1942年,是北欧地区最大的综合研究机构,主要研究方向包括应用材料、数字信息系统、能源、纸业、建筑业(建成环境)、电子和通讯业、化学工业和环境、工业管理系统、机械和汽车、生物技术、制药、食品等。

    作为芬兰创新体系的重要组成部分,除自身接受委托进行新技术的开发和研究工作外,主要工作还包括与其他学术机构和企业签署合作开发合同,为后者提供专业咨询、项目测试、认证、知识产权和商业化等服务。

    凭借强大的科研实力,VTT帮助合作对象提高技术研发的竞争力,同时也负责把新技术转变为产品,并分享收益。芬兰科技创新产业链中,基础研究主要依靠大学和科研机构,公司负责进行产品生产,而VTT则扮演连接两者的中间人角色,进行项目应用研究。

    不同于这个领域的其它公司,无豆咖啡只是VTT的一个正在孵化的项目,除了无豆咖啡,VTT也在使用新的生物技术生产环保皮革、甚至是种植牙牙冠。在VTT官网上写着:“我们使用细胞工厂(cell factory)解决方案来引导发展,生产不需要耕地或动物的合乎道德和美味的食物。”

    用纤维素制成的光纤、生物反应器中生成蜘蛛丝模拟蛋白、基于纳米纤维素的薄膜可以从受污染的水中选择性地捕获微塑料和金属——VTT在研究的项目可以说打开了人们对于可持续生物基材料的想象。

    对VTT的科学家来说,今天世界需要新的可持续解决方案来取代基于化石的材料,并确保为地球及全人类提供健康的解决方案。可持续的生物基材料受到大自然的启发,并遵循大自然的循环原则:不过度占用资源,再利用、回收和生物降解,不产生废物。  这个愿景的实现需要未来几十年多方合作的努力,已经有一些先驱在路上。

    二、旧金山 Compound Foods

    利用合成生物学和精准发酵技术生产精品咖啡

    总部位于美国旧金山的 Compound Foods 创始人兼首席执行官 Maricel Saenz 表示,她正在努力在实验室中“重新发明”咖啡,并向人们展示为什么这样做很重要——咖啡是世界上对环境造成最大影响的5种经济作物之一,而利用新工艺进行无豆咖啡生产可以减少90%的温室气体排放和水消耗。

    Compound Foods 创始人兼首席执行官 Maricel Saenz出生在哥斯达黎加——一个著名的咖啡产区,也因此对于咖啡生产对于生产地和种植者所带来的的影响会格外在意。

    从食品行业的温室气体的排放来看,咖啡生产所带来的温室气体排放仅仅次于牛羊肉、奶酪和巧克力:每一杯咖啡的生产需要消耗约140升水、每公斤咖啡的生产会产生17公斤二氧化碳。

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    另外,Saenz 在某次采访中也表示:“目前全球气温上升以及不稳定的降雨导致作物产量下降。因为气候变化,哥斯达黎加的农民不得不卖掉他们的土地或爬上更高的山以保证产量和收入。专家预测,未来几十年,50% 的农田将不适合种植咖啡。”

    Saenz认为,由于咖啡生产对于环境产生的负面影响,以及气候变化对于咖啡种植业的影响,我们有必要减少对目前种植作物的依赖——这也是为什么 Compound Foods致力于使用生物技术重新制作没有咖啡豆的咖啡的原因。

    在Compound Foods之前,Saenz已经有生物技术相关领域的创业经验:Saenz大学在加拿大学习商科,毕业后从事了几年咨询工作。工作了几年之后,参加了硅谷奇点大学(由谷歌和NASA联合创办)的项目,并与合伙人共同创立了第一家公司Nextbiotics。

    合伙人主要专注在合成生物学实验室技术方面的工作,而Saenz则专注于商业方向,在这个过程中,Saenz花了三年时间学习如何领导一个科学家团队。

    生物技术是Maricel Saenz一直以来的热情所在,在On Deck的采访中她表示:

    “在过去的几年里,生物技术取得了很多变革性进步:我们通过测序和合成技术增强了读取和写入 DNA 的能力、编辑基因组和工程生物的能力。在SynBioBeta年度合成生物学会议上,演讲嘉宾 Eric Schmidt(Google 前执行主席)分享了他的观点,即在 80 年代他所有的兴奋都集中在软件上,而现在则是生物学——

    我也是一样,在这个领域可以看到科学进步如何被应用于解决世界上最重要的问题。我为这个领域带来的是知识和创造力,并且能够拉进科学家可以创造的东西与人们真正想要的东西之间的差距,并将其打造成伟大的商业化产品。”

    2020 年,为了集中精力以自身在生物技术领域的优势去解决气候变化问题,Saenz辞去了该初创公司首席执行官的职务,并创办了Compound Foods。

    Compound Foods的无豆咖啡生产工艺与VTT不同——Compound Foods使用微生物和发酵技术来模拟咖啡的各种口味和香气——这些可持续生长的微生物可以制造出比当今商店货架上的任何咖啡都拥有更明亮酸度和更细腻香气的咖啡。

    Compound Foods目前已经获得450万美元的种子轮基金,并计划于2022年末推出定价相当于精品咖啡的无豆咖啡产品,并通过扩大产量逐步降低价格。

    目前Compound Foods的投资者包括 Chris Sacca 的气候基金 Lowercarbon Capital、SVLC、Humboldt Fund、Collaborative Fund、Maple VC、Petri Bio 以及 Thrive Market CEO Nick Green 等天使投资者。

    在这个投资者阵营里,我们也可以看到现在的趋势:专业的生物科技投资者 + 以社会价值出发的影响力投资者 + 互联网科技投资基金共同参与。

    而 Maricel Saenz与Compound Foods 是一个典型的 “企业家领导的科学公司” (Entrepreneur-led Science Company)的案例。相信会有越来越多科技或非科技背景的创始人,通过与科学家,工程师与设计师合作共事,为解决今天地球上最紧迫的社会问题而开发先进的技术和有价值的产品。
    三、西雅图 Atomo Coffee

    每一口都拯救地球的 “植物成分党” 无豆咖啡

    在美国的西海岸,专注于生产无豆咖啡的公司不只有Compound Foods一家,在西雅图,有另一家公司已经完成了产品的研发,推出了两款口味的无豆咖啡上市——这家公司叫做Atomo Coffee。

    Atomo Coffee 由技术资深人士 Andy Kleitsch 和食品科学家 Jarret Stopforth创办,是一家位于西雅图(也就是星巴克总部所在地)的初创公司。

    与西雅图这座城市的气质一致——他们的企业文化也非常强调环保和可持续发展的概念。相较于传统的冷萃咖啡,他们宣称用其新的植物分解方式来制作咖啡可以节约94%的水、减少93%的二氧化碳排放,并且不会砍伐任何森林。

    创始团队不只通过生物技术改良咖啡生产,还考虑到与本地化的循环农业结合,他们通过与美国本地农民合作,对他们的生产过程中的植物/菌菇等废料进行回收再利用,Atomo Coffee 的专利工艺可以将这些植物回收材料中的化合物转化为和咖啡豆中化合物相同的物质(写在包装配料表中的成分包括了水、枣提取物、菊苣根提取物、葡萄皮提取物、菊粉提取物、天然香料、咖啡因)。

    Atomo Coffee对这些特殊成分进行烘烤、研磨和冲泡,来制作咖啡产品,这个过程和传统咖啡一样——因此消费者喝Atomo coffee的“每一口都在拯救地球。”

    无豆咖啡,是噱头还是咖啡行业的未来?

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    无豆咖啡,是噱头还是咖啡行业的未来?

    Atomo Coffee从研发,评测到生产出来的第一批产品,2021年9月开始预售。


    据《卫报》2021年10月的报道,Atomo Coffee的工厂现在可以每天生产 1000 罐咖啡。其联合创始人 Jarret Stopforth 表示他们计划在1年内将产能提高到每天 10000 罐,并在2年内实现年产量3000万罐的目标。

    2021年9月,Atomo Coffee在其网站上举办了一场电子商务快闪特卖活动,这标志着这家成立 3 年的初创公司终于完成了产品从研发到上市的过程。

    有趣的是,Atomo Coffee 在过去一年中一直在建设的烘焙工厂距离咖啡巨头星巴克的总部仅六个街区。

    除了生产产品,推出品牌、搭建电商平台也是一个艰难的过程。2021年9月21日,Atomo Coffee 向 1000 名客户销售了 8000 罐咖啡,每人可以购买两件 4 罐装。明年Atomo Coffee 将计划推出其它零售渠道和按需订购服务,但是他们目前将不考虑开设线下咖啡店。

    作为一个3年前在车库中开始的创业项目,目前Atomo Coffee已经拿到了1150万美元的融资,拥有 25 名员工,建起来了属于自己的小型工厂,创始人觉得这真是不可思议的一件事。

    目前Atomo Coffee主推的产品有两款冷萃,分别为经典款和超顺滑款。据官方介绍,两种口味的产品都拥有酸味和苦味均衡的口感。经典款有可可、深色浆果和烟熏风味,而超顺滑款则有焦糖风味,并且苦味更少,更加适合本身不是黑咖啡忠粉的咖啡消费者。

    目前这两款咖啡的售价为5.99美元每罐。这个价格对于罐装咖啡来说还是太贵了,未来如何达到规模效应降低成本也是初创公司需要奔跑起来解决的。

    总结

    世界上有了植物肉,有了燕麦奶,有了植物材料做的鞋Allbirds,咖啡行业也出现了看似不像咖啡的咖啡挑战者。

    今天介绍的三家初创公司,还非常非常早期,他们使用了不同的技术路线去生产无豆咖啡,其出发点均提到了去支持地球的可持续发展,减少林地等自然资源都变成经济作物的耕地,在资本的支持下,为了达到这一目标实际当中这些心怀远大理想的科技公司是不是都能做到知行合一呢?每一个普通的消费者是最好的评判员。

    也许不久的将来,我们会在火星和太空旅程中喝到用这样的生物技术开发的科技咖啡,但是我们目前地球上的咖啡看起来是真的受到了环境变化的威胁,那我们每一个普通消费者能帮助做些什么呢?

    生物技术一定会革命性的改变我们的农业和食品,但是这背后又会引发哪些社会和民生问题呢?科技强国的科技公司的技术是不是会威胁到第三世界农业国家无数农民的生存呢?单独工业化技术的进步是不是就是最好的解决方案?

    而什么样的公司,又能同时拥有最先进的技术,和最有吸引力的文化?

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