科学技术是国家综合实力的重要体现。阅读材料，回答问题。
材料一 郑和当时建造的超大型宝船长140多米，宽57米是史无前例的。（建造宝船的）巨型船坞，在中国历史上亘古未有，在当时世界上也无与伦比。它是中世纪中国造船业在全世界遥遥领先的明证。郑和船队的航海技术在当时世界上也是独领风骚的。15世纪初，是中国人称雄海上的时代，这是全世界公认的事实。
——摘编自韩胜宝《郑和之路》
材料二 江南制造总局造船厂，1868年已着手建造螺轮蒸汽舰了。造螺轮蒸汽舰是1845—1850年间在欧洲推广使用的。1850年后被用于军事。在中国克服技术的落后是一个巨大的困难，尤其是当那些西洋顾问和教习自己就不很专业时，更是如此。自强规划所造出的枪炮舰船的性能及其低劣，这就导致需要不断从国外购置枪炮。
——徐中约，《中国近代史，1600—2000：中国的奋斗》
材料三 1958年起，由聂荣臻主持的国防科技研究已迈开步伐。党和政府克服苏联政府单方面撕毁协议、撤走专家、停止供应设备所造成的严重困难，自力更生发展国防科技工业，终于取得了国防极端技术的重大突破。中国国防尖端技术的巨大发展，标志着中国国防现代化建设进入了一个新的阶段，大大加强了我国的国防力量，也集中代表了我国科学技术当时达到的新水平，提高了中国的国际地位。
——摘自何沁《中华人民共和国史》
材料四 19世纪70年代，德国瞄准对重工业和新工业发展有决定影响的科技领域，设立许多科学研究机构。俾斯麦鼓励德国学子去学习和掌握德国还没掌握的高新科技。特拉瑙带回了爱迪生的电灯制造专利权。1883年创办德国爱迪生公司。电气工业的发展是造成德国90年代德国经济繁荣的基本因素。1851年至1900年，在重大科技革新和发明创造方面德国超过英法之总和，仅次于美国，居世界第二位。
——摘编自丁建宏《德国通史》
（1）根据材料一说明造船、航海技术对郑和下西洋的作用。
（2）根据材料二，归纳洋务企业制造军舰的技术状况。结合所学知识说明洋务运动失败的外部原因。
（3）根据材料三，指出我国国防尖端技术大发展的作用。结合所学知识，回答“文化大革命”前我国“国防尖端技术重大突破”的表现。
（4）根据材料四，归纳德国发展高新科技的途径。