阅读下列材料。
材料一

材料二 主要资本主义国家占世界工业生产总值的比重

材料三 （美国）仅1865年至1900年，被正式批准登记的发明专利就达到了64万多种……为促进科学和实用技艺的普及，对作家和发明家的著作和发明，在一定期限内给予专利权的保障……美国人第一次把专利权写入了宪法，用国家的根本大法来保护发明创造。          
——摘自《大国崛起》解说词
材料四 科技方面，英国工业界满足于第一次工业革命的成就，坐享其成的思想日趋严重……在新技术成果应用方面英国日趋落后。政府在科技投入方面也存在诸多问题，经费少，实验设备不足，管理混乱，科技人员地位低和待遇差成为普遍现象。
——《世界通史》
请回答：
(1)根据材料一中的三幅图片，分别写出两次工业革命中的重大发明成果的名称。
(2)根据材料二，比较1870年与1913年英美两国在世界工业生产总值中所占的比重，说明美国经济地位发生了什么变化？并结合材料三及所学知识，分析发生这种变化的主要原因。
(3)根据材料四，概括导致英国经济地位衰落在科技方面的原因。
(4)从美英两国经济地位兴衰的对比中，你获得什么认识？

材料一：早在19世纪50年代，马克思就曾预言“蒸汽大王在前一个世纪中翻转了整个世界，现在它的统治已到末日，另外一种更强大无比的革命力量——电力的火花将取而代之”。

材料二：火车、轮船、电报等新式交通工具和电信器材出现，把世界各地的生产、流通和消费紧紧联结在一起。

材料三：工业革命中大量使用煤炭，由于没有任何环境保护措施，煤燃烧时释放出含有二氧化硫等有害物质的滚滚浓烟，使得天空、建筑物等都变成了一片黝黑。一批与化学工业密切相关的工厂，将工业污水和废弃物排入河中，造成河水黝黑、发臭，令人作呕。