阅读下列材料：
材料一 工业革命的主角——蒸汽机，是经验和科学相结合的产物。科学对工业革命的发展做出了巨大贡献。工场手工业生产，主要依靠人力和经验为主的技术；以机器为主的大工业生产，需要用自然力代替人力。这就得自觉地运用自然科学知识……从此，科学在生产中的地位一天比一天高。
——《简明科学史话》
材料二 科学开始对工业没什么影响。我们迄今所提到的纺织工业、采矿工业、冶金工业和运输业方面的种种发明，极少是由科学做出的。相反，它们多半是由有非凡才能的技工完成的。不过1870年以后，科学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重要组成部分。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。
——斯塔夫里阿诺斯《全球通史·1500年以后的世界史》
材料三  19世纪后期，英国有钱人以坐轮船游览伦敦的泰晤士河为时尚。河中有许多巨大的蒸汽轮船，正喷发出呛人的浓烟。岸边工厂排放的污水，已经使河水变得浑浊不堪。
——人教版《历史必修二》
请回答：
（1）根据材料一，概括工业革命与科学的关系。
（2）根据材料二，分别概括一、二次工业革命的特点。
（3）结合所学知识，指出两次工业革命的代表性成就，并概括其在生产方面的作用。
（4）综合材料一、二、三，谈谈你对工业革命的认识。