Проблема решена, вот что ответили на stackoverflow.com:
stackoverflow.com/questions/9800483/is-tornado-database-asynchronous-or-not
tornado.database и правда не асинхронна — эта прослойка делалась специально под нужды FriendFeed, и ребята из Tornado решили, что в рамках этого проекта ограничатся простыми и быстрыми запросами, и не стали делать асинхронность для tornado.database