В правилах недостаточно разъяснений о том, от чего в подобных предложениях зависит выбор двоеточия и тире. На наш взгляд, тире нужно ставить в том случае, если главную информацию передают однородные компоненты, на них падает логическое ударение. Двоеточие нужно поставить, если главное в предложении то, сколько было предметов, логическое ударение падает на словосочетание с количественным значением. Информация о том, какие были предметы, второстепенная, дополнительная. 

Более вероятна такая расстановка знаков:

Открытие произошло на стыке двух наук — математики и физики.

В набор входит три карандаша: синий, красный и зеленый.

Опираться можно на любой словарь в случае вариативности. Или представить оба варианта.

В этом предложении сочетание так и — выделительная частица. Частицы, как и другие служебные слова, не являются членами предложения.

Эти запятые допустимы правилом из параграфа 74 справочника «Правила русской орфографии и пунктуации» под ред. В. В. Лопатина: «Обстоятельства, выраженные существительными в формах косвенных падежей с предлогами, обособляются для попутного пояснения или смыслового выделения. Такое обособление факультативно»; сочетание при всём своём уме имеет обстоятельственное значение уступки: «хотя он (был) умный».

Авторская пунктуация — понятие, касающееся индивидуальной манеры использования знаков препинания каким-либо писателем. Чтобы понять, можно ли считать знак авторским, нужно проанализировать множество текстов этого писателя.

Правило простое: при возникновении затруднений обращаться к орфографическому словарю.

Правильно: ...и в России, и за рубежом. См. в в учебнике С. Г. Бархударова «Правила русской орфографии и пунктуации», параграф 146.

При ­сокращении таких имен до инициалов между ними ставится дефис, чтобы было понятно, что это инициалы составных частей ­единого целого: 
Анна Елена Ивановна Иванова — А.-Е. И. Иванова; Василий Владимир Вячеслав Иванович Иванов — В.-В.-В. И. Иванов. 

См. в «Письмовнике».

Предпочтительно слитное написание.