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，现在它的统治已经到末日，另外一种更加无比的革命力量――电力的火花将取而代之”。――威廉·李卜克内西《忆马克思》材料二：全球超级计算机500强评先始于1993年，每半年评先一次。评先主要由美国斯·柏克利国家实验室、田纳西大学和德国曼海姆大学等相关机构根据世界范围内超级计算机的性能共同完成。最新的全球超级计算机500强于2007年7月4日揭晓，前10名均为美国公司所占据。冠军由美国的“蓝色基因/L”蝉联。它的速度为280.6万亿次/秒。上一届评选入围的标准是2.737万亿次/秒，本次的标准提高到4.005万亿次/秒。――2007年7月5日人民网
根据相关知识说明在“电力的火花”取代“蒸汽大王”的过程中，最关键的科学发现和发明有哪些？