本发明涉及生物医药工程技术领域，具体涉及一种肝干细胞的长期体外培养和定向分化体系和方法，包括一种化学成份明确的扩增培养基，用于小鼠或人肝干细胞的体外培养；以及一种化学成份明确的分化培养基，用于将小鼠或人肝干细胞诱导分化为成熟肝细胞。本发明可以从小鼠胚胎肝脏组织或者由人多能干细胞分化获得肝母细胞中选择性扩增肝干细胞，肝干细胞可在此条件下培养超过20代，并维持稳定的肝干细胞分子表型；本发明进一步将培养的小鼠或者人肝干细胞诱导分化为可分泌白蛋白，代谢尿素等功能的成熟肝细胞。