阅读下列材料，结合所学知识，完成以下各题：
材料一
美洲和东印度航路的发现，扩大了交往，从而使工场手工业和整个生产的发展有了巨大的高涨。……冒险的远征，殖民地的开拓，首先是当时市场已经扩大为而且规模愈来愈大地扩大为世界市场，——所有这一切产生了历史发展的一个新阶段。
——《马克思恩格斯选集》
请回答：
（1）材料一中导致“扩大了交往”的是什么重大历史事件？率先从事这一重大活动的是哪两个国家？举出其中的两个具体事例。
材料二
工业革命的主角——蒸汽机，是经济和科学相结合的产物。科学对工业革命的发展做出了重大贡献。工场手工业生产，主要依靠人力和以经验为主的技术；以机器为主的大工业生产，需要用自然力代替人力。这就得自觉地应用自然科学知识。大工业把科学作为一种独立的生产能力，从此，科学在生产中的地位一天比一天高。
——《简明科学史话》
材料三
科学开始对工业没有什么影响。我们迄今所提到的纺织工业、采矿工业、冶金业和运输业方面的种种发明，极少是由科学家做出。相反，它们多半是由响应非凡的经济刺激的、有才能的技工完成的。不过1870年后，科学家开始了更加重要的作用。渐渐地，它成为所有大工业生产的一个组成部分。工业研究的实验室装备着昂贵的仪器，配备着对指定问题进行系统研究的训练有素的科学家。它们取代了孤独的发明者的阁楼作坊。
——《全球通史》
材料四
在美国，产值在100万美元以上的大企业，1904年约1900个，占企业总数的0．9％，而它们拥有的工人占工人总数的25．6％，它们的产值占总产值的38％。在德国，雇佣50个工人以上的大企业，在1907年占企业总数的0．9％，而它们拥有的工人占工人总数的39．4％，占有的蒸汽马力和电力分别高达75．3％和77．2％。
请回答：
（2）材料二、三反映了工业发展与科学之间存在着怎样的关系?
（3）对比材料二、三，指出两次工业革命的不同之处。
（4）材料四反映了怎样的现象?为什么会出现这种现象?其实质如何？