主要结论包括：

2001-2020年期间，大型制药公司的研发支出每年增长6%，推出了251种新药（占美国FDA批准总数量的46%），研发效率为61.6亿美元研发投资/每个新药。

近一半的大型制药公司未能实现正研发效率，需要通过并购来弥补研发效率的不足。

本文系统地分析了制药公司从研发中获取商业利润的能力。

在2001年至2020年期间，16家领先的制药公司共投入15,399亿美元用于研发（表1），研发支出随着时间的推移从2,497亿美元（2001-2005 年）大幅增加到4,767亿美元（2016-2020 年）。

除葛兰素史克（年均复合增长率-1%）外，所有公司在过去20年中都增加了研发支出（年均复合增长率+6%；表1），从而使每家公司的平均研发支出达到67亿美元（2020 年）。

大型制药公司的研发强度（2020年），即研发支出占公司总销售额的比例平均为20%。

在2001年至2020年间，16家制药公司推出了251种新分子实体（NME）和新治疗生物制剂（NTB），占同期CDER相关的FDA批准总量的46%（图 1）。

16家公司20年的年平均批准量为12.6个NME/NTB。

图 1. 主要制药公司的研发产出（2001-2020 年）。

(b) 16家领先制药公司在FDA新药批准总量中所占的绝对和相对比例（2001-2020 年）

平均而言，大型制药公司每年获得0.78项FDA批准（2001-2020年），其中诺华公司20年平均产量最高，为每年 1.5 种新药。具体来说，诺华每年推出1.3种新药（2001-2015年），在过去5年（2016-2020 年）中，其年产量增加到2种NME/NTB。

16家制药公司的251种新药的上市，创造了17,964亿美元的收入（2001-2020 年），占16家公司总销售额的25%。

研发效率是衡量研发机构如何高效利用所分配资源的关键指标，也是衡量发现和开发一种新药所需的资金的指标。

结果显示，行业研发效率（2001-2020年）为61.6亿美元，是每种NME批准前研发成本估计值的两倍多。只有吉利德（31.3亿美元）和诺华（37.6亿美元）的20年研发效率与通常引用的26亿美元（如果包括IV期试验，则为29亿美元）不相上下。

在16家领先制药公司中，有9家公司（安进、阿斯利康、BMS、勃林格殷格翰、礼来、吉利德、强生、诺华和诺和诺德）的研发生产率为正值，表明这些公司不仅在发现、开发和推出新药方面取得了成功，而且在新药的商业化方面也取得了成功。拜耳、葛兰素史克、默克公司、辉瑞、罗氏、赛诺菲和武田20年的研发生产率为负值（图 2）。

图 2. 领先制药公司的研发生产力（2001-2020年）。通过绘制研发效率（2001-2020年）与2001-2020年推出的 NMEs/NTBs 收入的对比图，对领先制药公司样本组的研发生产率进行了分类。

根据分析，本文得出以下主要结论：研发生产力仍然是大型制药公司面临的巨大挑战。16 家领先公司在2001年至2020年期间投入了超过1.5万亿美元用于药物发现和开发，并推出了251种新药。平均而言，大型制药公司每年的研发费用为44亿美元，推出的新药为0.78种（2001-2020 年）。同行的研发效率（2001-2020年）为61.6亿美元（每推出一种新药的研发总支出）。

几乎有一半的领先公司的研发成果（2001-2020 年）（即新药上市的商业价值）无法弥补巨大的研发成本。在调查的16家公司中，有7家公司需要通过并购来弥补其研发投入/成果的负比率。在这种情况下，我们最近的研究表明，在大型制药公司推出的所有新药（2011-2020 年）中，有57%在研发方面无利可图。这些数字令人质疑大型制药公司的研发成果是否足以代表其通过研发维持企业增长的愿望。

因此，鉴于研发生产率面临挑战，大型制药公司需要迎接挑战，建立一种可持续的研发商业模式，以应对其增长愿望、研发战略风险以及药物发现和开发的长期技术不确定性。

按照创新能力--创新--企业绩效路径的思路，在讨论如何提高研发生产率和建立可持续的研发商业模式时，我们需要一个新的视角和更基本的考虑因素。尽管我们知道，一些建议的变革可能已经在某些企业中发生，但我们认为，开放式创新、数字技术、动态能力、吸收能力和基于价值的项目组合管理是研发领域可持续商业模式的关键因素。

规模经济（研发规模）可以带来更高的研发效率，因为企业可以利用较低的资本成本、较高的项目组合多样性或隐性知识积累。

提高研发生产力的另一个关键因素是数字技术。真实世界数据、预测方法和人工智能支持的临床试验设计被认为是提高研发效率的关键因素。在过去几年中，生成式人工智能已被证明是一种前景广阔的先导发现技术，而OpenAI最近取得的进展表明，还有更多潜力尚未挖掘。

接下来，由于制药公司需要通过内部能力动态应对不断变化的技术环境，我们认为动态能力是建立可持续研发商业模式的关键因素。它被定义为"整合、构建和重新配置内部和外部能力，以应对快速变化环境的能力"。虽然领先企业以不同方式管理整个研发价值链上的复杂性，以保持竞争力，但投资于动态能力对它们来说变得更加重要。当涉及到更多的人工智能合作或数字健康联盟时，动态能力甚至可能变得更加重要--预计人工智能和科技将在未来二十年强烈影响制药和医疗保健创新。