生物制药行业的研发（R&D）投入推动了新药的发现，以满足未得到满足的医疗需求并改善患者的治疗效果。人们对生物制药生态系统研发投入的规模、强度和生产率的传统认识主要基于大型上市生物制药公司的调查数据。这种衡量标准无法全面反映资金状况，因为它们忽略了较小的上市公司、没有商业产品的处于发展阶段的上市公司以及私营公司的研发投入，而所有这些公司对药物开发生态系统的重要性都与日俱增。全面、透明的研发投入评估，对于影响研发生态系统的政策制定非常重要。

在此，我们利用已报告的财务报表数据和融资数据，对生物制药生态系统中的所有公司（上市公司和私营公司、处于开发阶段和商业阶段的公司）2021年的全球研发投入和收益进行了分析。我们提出的方法策略可用于未来的研究，以评估研发投入的长期趋势、各个子市场的活动以及政策决定的影响。

上市公司。我们在标准普尔全球市场情报公司（Capital IQ）的数据中确定了具有制药或生物技术一级行业代码的上市公司。我们人工审核了所有研发费用占总支出前90%的公司的介绍，并排除了那些不研发新药的公司（如仿制药、合同制造和医疗器械公司）。我们还根据子行业代码和公司描述关键词进行了筛选，以排除无关公司，并删除了运营子公司，以防止过多计算。如果一家上市公司报告的2021年收入超过10亿美元，拥有表明商业运营的关键词，或在过去10年中推出了获批产品，则该公司被视为处于商业阶段。所有其他公司均被视为处于发展阶段。

私营公司。私人商业阶段公司的数据通过Capital IQ和人工搜索收集，而获得私人融资的私人发展阶段公司的数据则来自Pitchbook。我们使用了子行业代码和公司描述关键字的算法，并对超过10亿美元的交易进行了人工审核，以排除无关公司和附带交易。

收入。为了衡量商业阶段公司的收入，我们使用了报告的净收入，并剔除了企业集团的非医药收入。假定处于发展阶段的公司没有来自商业产品的销售收入。

投入。为了衡量商业阶段公司的研发投入，我们使用了财务会计准则委员会和国际会计准则委员会定义的已报告研发费用，其中可能包括在制品研发（IPR&D）费用（收购的未完成研发），并删除了企业集团的非生物制药业务（如化妆品）。不属于IPR&D的并购付款不计入研发投入。

对于处于研发阶段的上市公司，我们使用报告的净亏损（收入）。这是基于我们的假设，即处于发展阶段的公司的全部成本结构都用于支持研发活动（因为这些公司没有推出或批准的产品），而且与处于商业阶段的公司签订的合作协议所产生的任何收入都被计入处于商业阶段的公司的损益表中的研发费用。

至于处于发展阶段的私营公司，则无法获得财务报表数据。因此，我们使用通过风险投资（VC）、私募股权增长和债务融资筹集的资本总额的三年平均值（2019-2021年）来估算研发投入，以考虑资本筹集和部署之间的时间差（对于公司数量，我们使用2019-2021年期间筹集资本的公司总数）。

我们还进行了敏感性分析，以评估IPR&D费用和其他衡量方法对上市开发阶段公司的影响。

收入排名前20的公司（占总收入的71%）贡献了50%的研发投入。图1总结了按公司总部所在地划分的每个群体对生态系统研发投入的贡献。583家商业阶段公司和3,608家开发阶段公司分别贡献了2,040亿美元（74%）和730亿美元（26%）的研发投入。2,755家私营公司贡献了320亿美元（12%）的研发投入。

图1 2021年全球生物制药生态系统研发投入

总部设在美国、欧洲和亚太地区的公司分别占研发投入总额的55%、29%和15%。在这三个地区中，美国的研发强度最高（34%），其次是欧洲和亚太地区（分别为22%和20%）。有关地域细分的更多详情见表1。

我们进行了敏感性分析，以评估改变我们衡量上市公司研发投入的方法所产生的影响。尽管我们有理由将IPR&D费用包括在内，但我们还是对剔除IPR&D费用进行了敏感性分析。研发投入总额减少了134亿美元（5%）。我们还分析了改变衡量方法对处于发展阶段的上市公司群体的影响。

我们对研发投入强度的测算对研发生产率的讨论产生了影响。全球研发投入强度为27%，美国为34%，大大超过了之前的估计值，如PhRMA调查报告中2021年的21%。我们的研究结果表明了研发强度的地域差异，揭示了总部位于美国的公司在研发强度方面的贡献不成比例。虽然研发生态系统中不断变化的角色和不同的商业模式是未来研究的领域，但我们提供了一个透明、可重复的衡量标准，作为这些讨论的基础。

尽管大部分研发投入发生在商业阶段的公司，但也有相当大的数额（730亿美元，26%）发生在开发阶段的公司。我们无法确定研发投入在商业公司和发展阶段公司之间的最佳经济划分，但我们的分析表明，如果忽略对规模较小的非上市公司的投入份额，可能会将当代生物制药研发的估算值低估至少250亿美元。

我们的分析揭示了在多方面、相互关联的私营部门资金生态系统中生物制药研发投入的规模。然而，研发资金的分配额度并不能自动确保研发投入以最佳方式分配给尚未满足的最高医疗需求。这受到政策和市场激励因素的影响，并反映出患者、医疗系统和社会的价值取向。进一步的研究应明确能够提高研发生产力的政策杠杆。政府资金的补充作用也应得到认可，尤其是在解决与提供基础科学研究相关的社会公益方面。

与该领域以往的研究一样，研究也存在局限性。与大流行病相关的紧急研究可能会使行业研发模式发生偏移，而不能反映持久趋势（如收入转移、以COVID为中心的项目优先级或政府投资的波动）。如果来自Capital IQ和Pitchbook的数据不完整或不准确，或者企业财务披露有误，我们的估算就有可能出现错误。最后，虽然我们的横截面研究没有捕捉到研发资金格局的纵向变化，但我们的方法可以复制，以便进行多年趋势比较。