« Aux balbutiements de la technique spatiale faisaient écho des gouffres d’ignorance humaine. »

Le sujet, inversé, est :  « des gouffres d’ignorance humaine »
Phrase avant inversion du sujet :
Des gouffres d’ignorance humaine faisaient écho aux balbutiements de la technique spatiale  .

Il me semble ! A part peut-être dans le cas de jumeaux…
Je suppose que votre lectrice opte pour le pluriel parce qu’elle considère que même si chaque famille n’a qu’un second fils, on peut faire un ensemble comportant le second fils de chacune des familles. 

L’Académie française :
L’usage des meilleurs auteurs hésite entre le singulier et le pluriel (pour le nom et pour le possessif) lorsqu’un nom désigne une réalité dont plusieurs « possesseurs » possèdent chacun un exemplaire : on considère tantôt l’exemplaire de chacun, tantôt l’ensemble des exemplaires. Ainsi : « Mes compagnons, ôtant leur chapeau goudronné […] » (Chateaubriand) ; « Les deux lords […] ôtèrent leurs chapeaux » (Hugo) ; « trois avaient déjà retrouvé leur femme » (Chamson) ; « deux de mes amis et leurs femmes » (Arland).

Plutôt que d’essayer d’appliquer des règles, Kramnik, mieux vaut s’appuyer sur le sens.
Nous avons deux mots bien distincts : « quand » et « quant ».

Quand est une conjonction de subordination qui marque le temps. Elle sert à lier une proposition à une autre, la faisant complément circonstanciel de temps.
Quand il entra, tout le monde se tut. : la proposition soulignée est complément circonstanciel de temps du verbe de la principale (non soulignée) « se tut.

Quant n’existe pas seul. Il est accompagné de à : « quant à » : c’est une locution prépositionnelle dont l e sens est : « en ce qui concerne », « pour ce qui est de ».
« Quant à » introduit un nom ou un groupe nominal ou un pronom.
Tout le monde peut sortir; quant à la petite fille, elle reste avec moi.
Ils sont tous déçus; quant à moi, je suis folle de joie.

Il peut arriver que « quand » soit suivi de à. Voici :
Quand, à son retour, on lui apprit la nouvelle, il fut stupéfait.
(la virgule après « quand » peut être omise : « quand à son retour… »)
Dans ce cas, on peut déplacer le groupe « à son retour » :  Quand on lui apprit la nouvelle à son retour, il fut stupéfait.

Mais cela ne change rien à la nature de « quand », qui introduit une proposition .
On voit bien que « quand » peut être dissocié de « à ».
Alors que « quant » et « à » ne peuvent être séparés.

C’est ici l’occasion de rappeler ce qui trop souvent est ignoré ou oublié :
Le français a bien quelques éléments appartenant à un neutre distinct du féminin et de masculin. Par exemple : « cela », ou encore « on ». Mais ils sont très rares et c’est le masculin qui remplit ce rôle de neutre.
Il est dommage d’alourdir la langue avec des précisions inutiles et de vouloir à tout prix marquer le masculin et le féminin quand une forme suffit. On arrive parfois à des impasses  (hélas je n’ai pas d’exemples à citer, ma mémoire me fait défaut ici). A l’écrit, on risque de devenir illisible.
Il convient de ne pas confondre « genre » et « sexe ».

Dan67 a écrit : « Seulement voilà, ils sont déjà partis »
Vous pouvez choisir. En effet la virgule s’emploie, notamment pour mettre en relief un élément placé en tête de phrase, ce qui est le cas si on écrit :  » Seulement, voilà, ils sont déjà partis ».

C’est donc à vous de voir si vous voulez ou non mettre en relief « seulement ».

Vous pourriez également choisir les deux points après « voilà », puisqu’il annonce une explication.

N’oubliez pas ceci : certes, il y a des règles, mais la typographie, comme les autres éléments de langue ont une certaine souplesse qui permettent au locuteur de s’exprimer en nuances.

L’orthographe de cette phrase est correcte.

Il s’agit de bien vérifier qu’on a affaire à une proposition incise.
Une proposition incise est une proposition indépendante ou principale, la plupart du temps, courte, qui coupe ou se joint à une autre proposition pour indiquer une sorte de parenthèse.

L’incise dite de narration coupe le discours d’un personnage : Je sortirai, dit-il, lorsque la pluie aura cessé.
Dans les phrases que vous proposez, tous les éléments que vous mettez entre virgules ne sont pas des incises, mais font partie de la structure de la phrase.
Le seul fait que vous ne pouvez pas les retirer le prouve.

Les virgules ont d’autres rôles que d’isoler les incises.
Le lundi, elle part au travail et, le dimanche, elle fait la sieste.  Ici la virgule n’est pas nécessaire. Elle est une façon, en mettant l’élément « le dimanche » de souligner une opposition travail/sieste.

Je vous propose ce lien :

LA PONCTUATION – La virgule

Eh bien… voilà. On se trouve parfois devant ce type d’hésitation. Il arrive qu’on ne sache pas et j’ai été dans ce cas précisément avec vos exemples, ne sachant pas trop de quoi il s’agissait.
Le conseil que je peux vous donner -mais avec des réserves car cela marche-t-il dans tous les cas?- est de choisir le singulier qui peut avoir une valeur généralisante lorsqu’il n’a pas de déterminant.
C’est le cas par exemple dans  « maison d’édition ». Il y a bien plusieurs éditions mais l’usage utilise un singulier généralisant.

Voici ce que dit la BDL (Banque de dépannage linguistique) :
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En principe, et n’est pas suivi d’une virgule. Cela peut toutefois être le cas lorsqu’une incise, un complément de phrase ou un modalisateur figure, encadré de deux virgules, après la conjonction.

Exemples :

1.Jacques a beaucoup de talent et, ajouta-t-elle, beaucoup de chance.

2. Isabelle a loué une voiture et, à la demande de son patron, s’est rendue à Rimouski.

3. Il se tourna vers lui et, curieusement, se mit à l’injurier.

La conjonction et peut, dans certains contextes et selon le sens, faire partie d’une incise; elle est alors précédée d’une virgule.

Exemples :

 A. Il est possible, et même certain, que tout cela sera réglé demain.

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Il faut donc déterminer si la conjonction fait partie de l’incise, et pour cela, supprimer cette incise.
Cela donne pour la phrase 1 : Jacques a beaucoup de talent et beaucoup de chance : « et » ne fait pas partie de l’incise > la virgule est après.
Pour la phrase A : Il est possible que tout cela sera réglé demain : « et » fait partie de l’incise > la virgule est avant.

Rien à dire pour l’orthographe. Elle est correcte.