1986～1996年，蒋国梁在美国肿瘤医院排名第一的M.D。安德森癌症中心做了6年研究，老师是当时美国放射治疗协会的主席。蒋国梁从那时就了解到，质子治疗装置十分复杂，有质子治疗加速器、束流输运系统、束流配置系统、剂量测量系统、患者定位系统、控制系统、辅助系统等，同时还要配备软件系统和技术团队。要建设一个质子放疗中心，需要4亿～5亿人民币。项目建成后，每天仍需要花费8个小时请专业团队进行检修，也是极大一笔开销。
1996年，国内有人听说，美国罗玛琳达大学质子治疗中心治疗恶性肿瘤的效果要远远好于常规放疗，而且年收益非常高。在国际潮流的影响下，当时国内也迎来了第一波“质子治疗热”。2004年，民营医院山东淄博万杰医院质子治疗中心投入临床使用，2009年，因母公司万杰集团资产问题，该质子治疗中心破产。而从1990年代起，深圳奥沃公司、北京中日友好医院都曾有意愿研发或建设质子治疗中心。2003年，北京大学第一医院放射外科主任高献书也曾受到清华大学的邀请，希望合作发展质子治疗，但是这些项目最终都因为资金问题而搁浅。
同样在1996年，蒋国梁回国，在复旦大学附属肿瘤医院放射治疗科做临床医生。他主动找过十多家民营企业，希望投资质子治疗，最终以失败告终。他发现，企业投资的目的是赚钱，越早得到收益越好。但质子治疗中心在运营的前3年甚至前5年，都不可能盈利。
2001年，上海市原卫生局决定启动质子重离子加速器项目。蒋国梁回忆说，这个项目当时得到上海市委市政府的支持，否则不可能做下来。《文汇报》曾报道，2005年12月至2007年12月，时任上海市市长韩正、副市长杨晓渡，多次组织专题会议，讨论质子重离子放疗项目筹建计划以及运营管理方案。
北京大学深圳医院肿瘤外科医生肖平和贾少微在其论文中提到，上海质子重离子医院建设项共投资33亿人民币，其中用19亿人民币用于制造质子、重离子加速器装置。2009年，上海市质子重离子医院项目开工，2015年5月8日正式运营。时任上海市委书记的韩正出席了开业仪式。
截至2018年，国际上正在运营的粒子放疗中心中，有56个质子放疗中心、4个重离子中心、6个质子重离子放疗中心，大多分布在美国、日本和欧洲。其中，中国占2个。2009年，兰州市人民政府、中科院近代物理研究所合作建设兰州重离子治癌中心，但至今尚未收治病人。另外一所就是蒋国梁所在的上海市质子重离子医院。
新一轮质子治疗热
2018年12月中旬，王立刚确定要选择质子重离子治疗。他被通知来医院，参加多学科综合诊疗。十多名中外医生聚在会议室里，蒋国梁询问王立刚的既往病史和个人情况，与其他医生进行英文交流。会议过后，医院根据他的肿瘤部位、大小、病理分期等，放疗科临床医生、放射物理师、放射治疗师、剂量师一起为他制定个人放疗计划。同时，医院还为他定制一套体位固定装置，以确保一个疗程中，患者每次照射的位置一致。
1月9日，王立刚正式住院。不同于化疗，放疗只有一个疗程，不同患者疗程长短各异，照射频率多为1次/天，每周5次，质子重离子放疗同样遵循这个规律。医院为王立刚制定的疗程为16天，接受采访的那天下午，王立刚接受了第8次质子重离子治疗，疗程过半。
正如宣传所言，质子重离子治疗无创、无痛，不像做手术后卧床不起，王立刚可以在病房自由走动。不过，这个看上去如此“轻松”的过程，也令他产生一丝担忧：花了27.8万元这么多钱，出院后，身体肿瘤指标没有转好怎么办？
上海市质子重离子医院相关负责人介绍，他们接诊的病人往往对疗效有很高期待，但在入院前，医生都会明确跟病人讲清楚这项技术的优缺点，告知医院开业以来各肿瘤病种的治疗疗效，甚至有时候故意压低患者的期望。“没有哪一个肿瘤医生会对病人打包票说可以百分百治好，即使是早期的淋巴腺癌。”
蒋国梁提到，紧跟国际先进医疗技术，提供疗效更好、不良反应更小的肿瘤治疗技术是一件好事，但要明确质子重离子放疗在肿瘤治疗中的地位。国内外肿瘤界公认，目前治疗肿瘤最佳的模式是多学科综合治疗，有机联合全身治疗和局部治疗技术，才能使患者获得最佳的疗效，也能尽可能减少不良反应。放疗只是众多局部治疗手段的一种，不能认为单靠质子重离子放疗技术就能解决患者的肿瘤。
1990年代，高献书曾在日本冈山大学从事放射肿瘤研究，当时他跟随老师参与过重离子加速器的研究。高献书认为这项技术很好，回国后一直跟踪该技术的发展，并担任北京放射肿瘤学会质子/重离子咨询委员会负责人。不过，高献书仍强调，这在目前放射治疗技术中最先进，但是再先进也有适应症，选不好病人也没有用。
过去的3年里，上海市质子重离子医院对来诊病人的适应症进行了严格把控。根据治疗手段的特点，其在鼻咽癌、颅内颅底肿瘤、肺癌、肝癌、前列腺癌5个病种有突出的治疗效果。 在开业当天，医院就发布了7类不适用于质子重离子治疗的患者。
质子重离子治疗并非完美，蒋国梁强调说，它的局限性在于，这是局部治疗，癌症转移后仍需依靠综合治疗，质子重离子治疗更适合早期的癌症患者。
蒋国梁团队统计，截至2016年12月，全球质子治疗病人15万例，碳离子放疗病人2.2万例，其他粒子放疗病人3000例。截至2018年12月，上海市质子重离子医院共收治1721例患者。这一数字远远不如常规光子放疗的患者。
近几年，高献书明显感受了新一轮的“质子治疗热”，好多人找他做未来质子治疗项目的咨询专家，都被他拒绝了。2015年医院开业以来，蒋国梁也收到很多邀请，不少地方有意建设质子治疗中心，请蒋国梁有偿给中心挂名，他也一一回绝。
这股热潮下，蒋国梁发现几乎所有要做质子治疗的项目，都是民营企业家在背后投资。“以盈利为目标来搞第一流的技术，不是说一定搞不好，但是会走弯路。这是还在发展中的技术，90年代开始应用到现在，质子治疗还不到30年，重离子时间更短。”蒋国梁说。
但国际上的经验表明，即使严格遵守放疗指征，指望在短期内收回投资并盈利也是绝对不可能的，在运营数年后盈利也是不容易的。
高献书见识过同样的场景，有些人计算，中心建成后每年可以收治多少病人，赚多少钱。对此他指出，不是所有病人都可以负担起这么高额的费用，也不见得所有肿瘤都适合用这种治疗办法。质子重离子治疗的原理和常规放疗不同，需要培养组织一批专业的技术团队，这是一个系统工程。
上海市质子重离子医院一直都受到上海市政府支持，不以营利为目的。据了解，2018年，上海市质子重离子医院仍处于亏损状态。医院2019年的目标是能收800名患者，以达到运营经费的收支平衡。
质子重离子治疗赚钱不易，但是筹建又需要极大的成本，这一问题如何解决？蒋国梁认为，应该参考日本、德国等国，国家有一个专门机构指导国家癌症研究工作，包括外科、化疗及放疗的发展。
