Fredrik Gade er kjent som en av landets første mikrobiologer og kreftforskere. Hans navn er knyttet til opprettelsen av Gades institutt i Bergen.
Gade vokste opp i en familie med sterke slektsbånd og tradisjoner til det bergenske kjøpmannsliv, hvor vitenskapen stod forholdsvis fjernt. Han tok likevel examen artium som privatist 1872 og 1880 medisinsk embetseksamen, og arbeidet deretter som kandidat ved Rikshospitalets medisinske og kirurgiske avdelinger. Fra 1883 var han ansatt som assistent ved det patologiske institutt samme sted, og 1886–89 var han reservelege ved medisinsk avdeling. Da histologi ble et eget fag ved universitetet, ble han fra 1888 demonstrator i mikroskopi, fra 1891 med tittelen prosektor. 1906 søkte han avskjed.
Mot slutten av 1800-tallet var mikrobiologien i sin første utvikling. Ved flere utenlandsopphold – bl.a. ved Robert Kochs laboratorium i Berlin 1885 – fikk Gade førstehånds kjennskap til de nye oppdagelsene og kunnskaper om de smittekilder til sykdom som mikroskopet nå kunne avsløre. Han deltok også på flere internasjonale kongresser, og 1890 besøkte han på nytt Berlin i anledning Kochs fremleggelse av tuberkulinbehandlingens resultater. Gade var således den første nordmann som satte seg inn i studiet av tuberkelbasillen. Sammen med kollegene Klaus Hanssen og Hans Juell hadde han allerede 1887 fått i oppdrag å utarbeide forslag til å bekjempe tuberkulose i Norge, noe som resulterte i den såkalte tuberkuloseplakaten, som kom til å danne grunnlaget for tuberkuloseloven av 1900.
Som prosektor konkurrerte Gade 1900 om det ledige professorat i patologi etter Hjalmar Heiberg, men ble forbigått av Francis Harbitz, da han ennå ikke hadde noen doktorgrad. Likevel ble det arbeid som Gade leverte inn til konkurransen (Om patologisk-anatomiske forandringer i vævene af neurotrofisk oprindelse), antatt som doktoravhandling, og han ble kreert til dr.med. 1900. Samme år ble han utnevnt til medlem av Den rettsmedisinske kommisjon, et verv han innehadde frem til 1916.
Lærergjerningen stod i alle år Gades hjerte nær, og allerede fra 1887 hadde han gitt privatkurs i “klinisk mikroskopi” for leger. I årene 1892–1904 var han lærer ved Statens veterinærkurs i mikroskopi, og 1897–1904 var han overlege ved Modum bad, men praktiserte etter dette ikke mer som lege. Likevel var han hele sitt liv en meget flittig skribent, og hans store medisinske forfatterskap spenner i første rekke over fagområdene tuberkulose og kreftsykdommer. Han hadde evnen til å gjøre vanskelig stoff forståelig, og særlig må nevnes hans bok til allmennheten: Kreftsykdommene, deres vesen, utbredelse og bekjempelse, som ved en høytidelighet ble nedlagt i et jernskrin og murt inn i Radiumhospitalets grunnstein 1929.
Ved begynnelsen av 1900-tallet døde Gades foreldre kort tid etter hverandre, og han fryktet selv å ha en dødelig sykdom, hvilket viste seg å være feil. Hans arv gjorde ham 1905 i stand til å stifte et legat på 150 000 kroner “til oprettelse og drift af et patologisk-anatomisk laboratorium forbundet med Bergens kommunale sygehus” – i dag Dr.med. F. G. Gades institutt ved Haukeland sykehus. Det ble tatt i bruk 1912, som et første skritt mot et medisinsk fakultet i Bergen.
Gade hadde mange tillitsverv. I årene 1893–97 og 1912–27 var han redaktør for Norsk magasin for lægevidenskaben. 1903 ble han formann i Biologisk selskab, og fra 1908 sekretær i Lægeforeningens nyopprettede kreftforskningskomité.
1912 ble han utnevnt til kommandør av 2. klasse av St. Olavs Orden for allmennyttig virksomhet. Han ble æresmedlem av Det medisinske selskap i Bergen 1912 og av Nordisk patologforening 1925. Samme år ble han ærespresident i Nordmanns-Forbundet.
Fredrik Gade er blitt karakterisert som en polyhistor og et sjeldent åndsmenneske, en bergenspatrisier som ikke lot livet på Østlandet forandre hans karakter. Han døde av bronkialkreft 1933.