Quin Etnyre 走到加利福尼亚州帕萨迪纳市 Deezmaker 3D 打印机和黑客空间里一个拥挤的房间前面。他将笔记本电脑放在工作台上，然后抬起头，面对着学员们。“感谢大家周六前来，”他说道，他的声音几乎被伺服电机的持续嗡嗡声淹没。学员们，18 位中年男性和十二三岁的男孩，看着 Quin 整理他那件麻省理工学院的 T 恤，然后用手指在 iPod 上滑动。他身后的屏幕上闪烁着“Arduino 入门班”的字样。
他向这个团队解释说，其中包括一位玩具制造商、一位工程师和一位高中电子老师，他将向他们展示如何编程 Arduino——一个 30 美元的微控制器板，它可以将感官输入转换为输出，使物体具有互动性。“首先，我想演示一些我做的很酷的东西，你们也可以做，”他说着，从背包里拿东西。两位男士停止窃窃私语，转向他。Quin 拿出了 FuzzBot，一个长着大眼睛、四轮的机器人，比鞋盒略小。然后他举起一顶缝有 LED 灯的棒球帽。
大多数人没有意识到他们的老师，一位在 DIY 电子领域冉冉升起的新星，竟然也才 12 岁。“这是个油箱盖。嗯，其实它是一个放屁传感器，”他一本正经地说，语气不动声色。他描述了如何编程让传感器检测到甲烷时，指示灯就会闪烁。房间里有几个男孩爆发出了笑声。男人们面露困惑，不知道该如何评价他们的老师。他们从他的名声中得知，他是 DIY 电子领域一颗冉冉升起的新星；大多数人直到今天来到这里，才意识到他竟然也才 12 岁。
Quin 让学员们启动笔记本电脑并安装免费的 Arduino 软件。然后，每个人都打开一个包含传感器、面包板、电路板和其他零件的盒子。接下来的四个小时，Quin 指导大家完成了六个实践项目，最后是一个电子仪表，用于测量电位器上的电压，并在 LED 条形图上显示数值。当他的仪表亮起时，坐在前排附近的一个瘦弱男孩兴奋地叫了起来。
随着课程的尾声，Deezmaker 的老板 Diego Porqueras 宣布 Quin 将出售一些产品，包括可以测量弯曲、力、光、敲击、温度、磁性和甲烷的定制 ArduSensors。Quin 走向后面的桌子，他的父母 Ethan Etnyre 和 Karen Mikuni 一直安静地在那里。当男士和男孩们排队时，Quin 从老师的角色转变为企业家。“如果您今天购买三件或更多产品，可以享受 20% 的折扣，”他说。
Arduino 廉价、开源且用户友好，它包括硬件（电路板）和软件（编程语言）。这两者可以以几乎无限的方式组合，使最异想天开的项目——会发推特的咖啡壶、自动猫门——也变得触手可及。一个由软件工程师和设计师组成的团队于 2005 年发布了 Arduino，作为交互式设计研究生课程的教学工具，但它很快就在 DIY 社区中流行起来。到 2011 年，全球已售出超过 25 万个 Arduino，并且出现了蓬勃发展的制造商和分销商行业。
也是在这一年，Quin Etnyre 对乐高机器人套件的局限感到厌倦，在 Maker Faire Bay Area（加州湾区创客展）上迷上了焊接电路板。他很快就开始在线订购零件，并自学了编程。“刚开始时，我以为全都是零和一，以为会很难，”Quin 说。“学会了只要一行代码，几乎用日常语言，就能让 LED 闪烁，这真是太酷了。”
在他十一岁生日时，他的父母——两位对儿子新痴迷感到困惑的家庭医生——带着他从加州中部飞往科罗拉多州博尔德，他在那里参加了在线零售商 SparkFun Electronics 总部的 Arduino 课程。他是那里最年轻的学生，至少差了十年，但很快，其他人开始向他寻求帮助。
接下来的几个月里，Quin 放学后花费数小时进行编码、焊接和构思新项目，包括 Gas Cap，这个项目很快就在在线 DIY 社区 Instructables 上大受欢迎。“我惊讶于他这个年龄的人竟然能做出这个，”Instructables 的技术编辑 Randy Sarafan 说。“你必须先了解电子学，然后将其转化为一种布料环境。”
Quin 于 2012 年春天创立了一家名为 Qtechknow 的公司，以便通过他的 ArduSensors 接触到更多人，他还撰写了详细的教程来解释如何使用它们。他还与 SparkFun 达成了一项交易；该零售商现在销售 Qtechknow ArduSensor 学习套件，其中包含多个电路板和八种传感器。
最近，Quin 说服父母让他将家里的车库改造成一个黑客空间，这样他和朋友们就可以一起做项目。现在车库里空无一车，里面有一个长长的 the 铺满安全眼镜、烙铁和一个 30 美元的烤箱，Quin 用它来制造电路板。附近，一叠塑料抽屉里装着电线、LED 灯和其他零件。Quin 还利用这个空间每月举办关于如何破解 Wii Nunchuk 游戏控制器以便与 Google Earth 飞行模拟器接口等主题的研讨会。春天，他回到了 Maker Faire——这次是以特邀演讲者的身份。
所有认识 Quin 的人都同意，无论是在技术上还是个人方面，他都非常出色。“Quin 极度超乎寻常地有自我驱动力，”LA Makerspace 的执行董事 Tara Tiger Brown 说。Quin 的 Twitter 简介也很好地概括了这一点：“我是一个 12 岁的创客，我热爱 Arduino 和电子产品。我经营自己的电子公司，销售 @ArduSensors，7 年后将去 MIT。”
“Quin 是整整一代孩子的风向标，其中许多孩子甚至还没有被发现。”但 Quin 体现了一种由廉价硬件、免费软件以及全国各地黑客空间的普及所赋能的十多岁发明家群体——有些，如多伦多的 Maker Kids 和加州的 LA Makerspace，是专门为年轻创客设计的。“他是整整一代孩子的风向标，其中许多孩子甚至还没有被发现，”SparkFun 的教育外展协调员 Jeff Branson 说。“我们看到越来越多的像 Quin 这样的孩子聚在一起，互相教导。”
另一位走在这个趋势前沿的年轻创客 Super-Awesome Sylvia（Sylvia Todd，12 岁）有一个观看量超过 150 万的 YouTube 节目。在最近的几集中，她教她的观众如何用 LED 和一个使用 LilyPad（一种专为纺织品设计的 Arduino 微控制器板）的心跳传感器吊坠制作软电路。在四月份的白宫科学展上，她向奥巴马总统展示了她的 WaterColorBot，一个绘画机器人。
SparkFun 和 Adafruit Industries（另一家 DIY 电子零售商）都扩大了他们的教育团队，以接触到他们在学习或玩耍地点遇到的下一代 Quin 和 Sylvia。“全球有大量的年轻人渴望学习更多、分享更多，并成为新一代的科学家和工程师，”Adafruit 的创始人 Limor Fried 说。为了鼓励他们，Adafruit 现在制作了“技能徽章”——这是对传统童子军和女童子军技能徽章的极客式致敬——授予在焊接、编程和成功使用欧姆定律等领域具有熟练度的人。
受 Adafruit 徽章的启发，一个名为 Hacker Scouts 的非营利组织于 2012 年在加州奥克兰成立。它推广了一个由“公会”（而非“小队”）组成的网络，旨在教导和指导 8 至 15 岁的儿童。新“黑客小子”掌握基本技能，如缝纫、木工和 Linux 操作系统的基本使用，然后以小组形式完成更复杂的项目。这些公会已扩展到美国的 11 个城市。另一个全国性组织 Maker Corps 已开始培训 18 至 22 岁的年轻人，让他们在线上和实体黑客空间中担任儿童和青少年导师。
由发明家 Dean Kamen 创立的 FIRST 组织也迅速扩张。它利用机器人项目让从幼儿园到高中的学生对工程产生兴趣。根据一位帮助设计年度挑战的机器人工程师 Kevin O’Connor 的说法，今年有来自世界各地的 2546 支队伍参加了其旗舰活动 FIRST Robotics Competition——比 10 年前增长了 300%。
2011 年发表在《科学教育》期刊上的一项研究表明，表达出对科学、技术、工程和数学（STEM）浓厚兴趣的高中生，完成这些学科大学学位的可能性是三倍。印第安纳大学科学教育助理教授、该研究的首席作者 Adam Maltese 表示，让学生达到这个临界点的关键似乎是让他们早期接触能激发他们兴趣的 STEM 体验，然后为他们提供维持这种兴趣的途径——这正是 Quin 已经规划好的一个模式。
在 Deezmaker 的 Arduino 课程结束后第二天，Quin 爬进家用车后座。当他父亲驾车驶上 101 号公路，驶向他们位于加州圣路易斯-奥比斯波附近的家时，Quin 翻着背包，拿出一个鲁班方块。他花了 16 秒解开它。然后他打开父母的 iPad，开始打字。他解释说，他一直在重新思考 K-12 教育——并且他想出了一个更好的系统。他称之为 New Qtechknow School（新 Qtechknow 学校）。
“学校很无聊，但它可以变得更有趣、更具互动性，”他说。“更多动手实践，更多指导。”根据他的计划，三个学校——幼儿园至三年级、四年级至八年级、九年级至十二年级——将坐落在一个校园里，这样高年级学生至少每天可以指导低年级学生一次。Quin 已经帮助其他学生数学好几年了。“教其他孩子很有趣，小孩子也仰慕大孩子，”他若有所思地说。“这帮助了我年轻时的学习，因为它很有趣。”此外，他指出，高年级学生将获得教学经验，这将帮助他们决定是否在大学里攻读教育学位。毫不奇怪，New Qtechknow School 的老师将高度侧重于科学和工程。
与此同时，Quin 正在确保他目前的学校系统能够提供更多的动手教育。三月份，他和父亲拜访了他的学区业务服务助理主管 Raynee Daley，并建议老师们在课堂上使用电子套件。Daley 对 Arduino 一无所知，但 Quin 用他的 FuzzBot 和其他项目的演示给她留下了深刻的印象。“我知道这个孩子简直是天才，”她说。“我相信动手学习至关重要。”
Daley 向学区主管提出建议，他同意让 Quin 向一个更大的团体进行演示；十多位校长和老师参加了他的午餐时间电子课程。“我环顾四周，除了机器人爱好者之外，所有人都张大了嘴巴，惊叹不已，”Daley 说。今年秋天，学区将邀请 SparkFun 教育团队培训一些教师。到 2014 年 8 月，当 Quin 入学成为一名新生时，Arroyo Grande 高中希望能够开设一个 DIY 电子项目。“Quin 让我们所有人对教育的未来有了不同的看法，”Daley 说。
在回家的路上开了几个小时车后，Quin 还在用 iPad 打字，调整他关于改造美国教育系统的计划。但突然，他的梦想变得更加直接和生动。他启动浏览器，搜索最近的 In-N-Out 汉堡店。然后，他发出了一个和所有孩子都一样的恳求：“妈妈，我能要两份薯条吗？”
本文最初发表于2013年9月的《大众科学》杂志。
